Troponin C

Der Protein-Troponin-Komplex reguliert die kalziumabhängige Muskelkontraktion in der quergestreiften Muskulatur. Er besteht aus drei Komponenten:

• Troponin C (TnC), der Calcium-bindenden Untereinheit
• Troponin I (TnI), der inhibitorischen Untereinheit
• Troponin T (TnT), das sowohl TnC als auch TnI bindet und den gesamten Komplex an Tropomyosin verankert.

Troponin C hat eine Molekularmasse von 18-22 kDa.

Troponin C wird vom sogenannten TNNC1-Gen im Herzmuskel und im langsam zuckenden Skelettmuskel kodiert, darüber hinaus vom TNNC2-Gen im schnell zuckenden Skelettmuskel.

Das Troponin C am Herzen (cTnC) besteht aus zwei globulären Domänen, die durch einen flexiblen Linker miteinander verbunden sind.

• Die strukturelle C-Domäne (cCTnC) enthält zwei hochaffine Calciumbindungsstellen, die unter physiologischen Bedingungen immer von Ca²⁺ oder Mg²⁺ besetzt sind, wodurch eine offene Konformation stabilisiert wird. Die C-Domäne ist weiterhin im Rest des Troponinkomplexes (Troponin I und T) verankert.
• Die regulatorische N-Domäne (cNTnC) enthält eine einzelne Bindungsstelle mit niedriger Affinität, die bei niedrigen Calciumkonzentrationen weitgehend unbesetzt ist. Die Bindung von Ca²⁺ an die N-Domäne verschiebt den Muskel von einem entspannten in einen kontrahierten Zustand.

Troponin C spielt eine entscheidende Rolle im Prozess der kalziumabhänigen elektromechanischen Kopplung. Im Querbrückenzyklus binden Ca²⁺-Ionen nach Freisetzung aus dem sarkoplasmatischen Retikulum (SR) ins Zytosol an Troponin C. Daraufhin resultiert die Freigebung der Bindungsstelle zwischen Aktin und Myosin.

Darüber hinaus ist die Regulation der Calciumbindungsaffinität von cNTnC physiologisch wichtig, da sie die Calciumempfindlichkeit der Muskelkontraktion direkt beeinflusst.

Mutationen im TNNC1-Gen sind mit einer hypertrophen oder dilatativen Kardiomyopathie verbunden.

• Monica X.LiPeter M.Hwang: Structure and function of cardiac troponin C (TNNC1): Implications for heart failure, cardiomyopathies, and troponin modulating drugs, abgerufen am 14.11.20