Dokument: Protein Quality Control at the Sarcomere: Titin protection and turnover and implications for disease development

Titel:	Protein Quality Control at the Sarcomere: Titin protection and turnover and implications for disease development
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=62870
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20230613-074130-2
Kollektion:	Publikationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Habilitation
Medientyp:	Text
Autor:	Kötter, Sebastian [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 6,22 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 12.06.2023 / geändert 12.06.2023
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	In dem Übersichtsartikel Protein Quality Control at the Sarcomere: Titin Protection and Turnover and Implications for Disease Development wird über den aktuellen Stand der Forschung bezüglich der Interaktion des Titinfilaments und weiterer Sarkomerproteine mit der zellulären Protein-Qualitätskontrolle berichtet. Titin ist mit einer Größe von 3-3,7 Megadalton das größte bekannte Protein und neben Aktin- und Myosinfilamenten das dritte Filament im Sarkomer. Es wird aufgrund seiner elastischen Eigenschaften als molekulare Feder bezeichnet, deren Flexibilität eine wichtige Determinante der Myofilamentsteifigkeit darstellt (Kötter et al, 2014; Linke und Hamdani, 2016). Im Herzen ist es insbesondere für die Funktion der Diastole essentiell. Aufgrund seiner enormen Größe sowie der festen Verankerung im Sarkomer ist der Einbau ins und der Ausbau aus dem Sarkomer mit anschließender Degradation eine hochkomplexe Aufgabe für die Muskelzellen. Die exakten Mechanismen des Auf- und Abbaus des Titinfilaments sind noch nicht vollständig verstanden, jedoch wurde in den letzten Jahren die Beteiligung diverser intrazellulärer Degradationsmechanismen beschrieben (Lange et al., 2005; Kötter et al., 2016; Müller et al., 2021, Bogomolovas et al., 2021). In diesem Artikel wird der Fokus insbesondere auf die Beteiligung des Ubiquitin-Proteasom Systems und der Autophagie, der diversen Familien der Hitzeschockproteine sowie Proteasen an der Protektion und dem geregelten Umsatz des Titinfilaments in Herz- und Skelettmuskulatur gelegt. Aufgrund der Tatsache, dass die fein regulierte Balance aus Proteindegradation und Synthese gestört sein kann, wird in diesem Zusammenhang auch über bekannte Beeinträchtigungen der Protein Qualitätskontrolle berichtet und diskutiert in wieweit Sarkomerproteine und insbesondere Titin im Rahmen diverser Erkrankungen dadurch beeinträchtigt werden. Sarcomeres are mainly composed of filament and signaling proteins and are the smallest molecular units of muscle contraction and relaxation. The sarcomere protein titin serves as a molecular spring whose stiffness mediates myofilament extensibility in skeletal and cardiac muscle. Due to the enormous size of titin and its tight integration into the sarcomere, the incorporation and degradation of the titin filament is a highly complex task. The details of the molecular processes involved in titin turnover are not fully understood, but the involvement of different intracellular degradation mechanisms has recently been described. This review summarizes the current state of research with particular emphasis on the relationship between titin and protein quality control. We highlight the involvement of the proteasome, autophagy, heat shock proteins, and proteases in the protection and degradation of titin in heart and skeletal muscle. Because the fine-tuned balance of degradation and protein expression can be disrupted under pathological conditions, the review also provides an overview of previously known perturbations in protein quality control and discusses how these affect sarcomeric proteins, and titin in particular, in various disease states.
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Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Herz- und Kreislaufphysiologie
Dokument erstellt am:	13.06.2023
Dateien geändert am:	13.06.2023