Téléthonine

La téléthonine, ou Tcap, est une petite protéine musculaire qui intervient dans le fonctionnement des tubules T, assure la stabilité mécanique des sarcomères en association avec la titine, et joue également un rôle dans l'apoptose. Chez l'homme, elle compte 167 résidus d'acides aminés, pour une masse de 19 kDa, et est codée par le gène TCAP, situé sur le chromosome 17[3],[4]. Elle est exprimée dans le myocarde et dans les muscles squelettiques. Elle est associée à certaines maladies graves telles que la dystrophie musculaire des ceintures, la cardiomyopathie hypertrophique, la cardiomyopathie dilatée et diverses cardiomyopathies idiopathiques.

Téléthonine

Téléthonine humaine complexée avec l'extrémité N-terminale d'une titine (PDB 2F8V[1])
Caractéristiques générales
Nom approuvé Titin-Cap
Symbole TCAP
Homo sapiens
Locus 17q12
Masse moléculaire 19 052 Da[2]
Nombre de résidus 167 acides aminés[2]
Entrez 8557
HUGO 11610
OMIM 604488
UniProt O15273
RefSeq (ARNm) NM_003673.3
RefSeq (protéine) NP_003664.1
Ensembl ENSG00000173991
PDB 1YA5, 2F8V

GENATLAS • GeneTests • GoPubmed • HCOP • H-InvDB • Treefam • Vega

Liens accessibles depuis GeneCards et HUGO.

Structure et fonctionnement

La téléthonine présente une structure en feuillets β particulière, qui permet des associations antiparallèles avec la titine des domaines Z1-Z2 des muscles cardiaques et squelettiques[5]. L'analyse structurelle de téléthonine en interaction avec l'extrémité N-terminale de la titine montre que l'extrémité C-terminale de la téléthonine joue un rôle déterminant dans la dimérisation de complexes téléthonine-titine pour former des structures oligimériques d'ordre supérieur[1]. On pense que la téléthonine est indispensable à l'assemblage des sarcomères[6]. On ne la trouve que dans les myofibrilles parvenus à maturité, au niveau des bandes Z[7].

Pathologies

Les mutations du gène TCAP sont associées à la dystrophie musculaire des ceintures de type G2[8], à la cardiomyopathie hypertrophique[9],[10],[11], à la cardiomyopathie dilatée[12],[13], à des cardiomyopathies idiopathiques[14] et à des maladies du muscle lisse gastro-intestinal[15].

Les mutations Thr137Ile et Arg153His — c'est-à-dire le changement du résidu de thréonine 137 en isoleucine et du résidu d'arginine 153 en histidine — sont associées à la cardiomyopathie hypertrophique, avec accroissement des interactions entre la téléthonine et la titine et la protéine MYOZ2 (en). La mutation Glu132Gln est, quant à elle, associée à la cardiomyopathie dilatée, avec cette fois diminution des interactions entre la téléthonine et la titine et la protéine MYOZ2[16]. Les mutations de la titine associées aux cardiomyopathies dilatées, y compris la Val54Met, empêchent également la liaison de la titine avec la téléthonine[17].

Notes et références
  1. (en) Nikos Pinotsis, Maxim Petoukhov, Stephan Lange, Dmitri Svergun, Peijian Zou, Mathias Gautel et Matthias Wilmanns, « Evidence for a dimeric assembly of two titin/telethonin complexes induced by the telethonin C-terminus », Journal of Structural Biology, vol. 155, no 2,‎ , p. 239-250 (PMID 16713295, DOI 10.1016/j.jsb.2006.03.028, lire en ligne)
  2. Les valeurs de la masse et du nombre de résidus indiquées ici sont celles du précurseur protéique issu de la traduction du gène, avant modifications post-traductionnelles, et peuvent différer significativement des valeurs correspondantes pour la protéine fonctionnelle.
  3. (en) G. Valle, G. Faulkner, A. De Antoni, B. Pacchioni, A. Pallavicini, D. Pandolfo, N. Tiso, S. Toppo, S. Trevisan et G. Lanfranchi, « Telethonin, a novel sarcomeric protein of heart and skeletal muscle », FEBS Letters, vol. 415, no 2,‎ , p. 163-168 (PMID 9350988, DOI 10.1016/S0014-5793(97)01108-3, lire en ligne)
  4. (en) Carol C. Gregorio, Karoly Trombitás, Thomas Centner, Bernhard Kolmerer, Gunter Stier, Kathleen Kunke, Koichi Suzuki, Franz Obermayr, Bernhard Herrmann, Henk Granzier, Hiroyuki Sorimachi et Siegfried Labeit, « The NH2 Terminus of Titin Spans the Z-Disc: Its Interaction with a Novel 19-kD Ligand (T-cap) Is Required for Sarcomeric Integrity », Journal of Cell Biology, vol. 143, no 4,‎ , p. 1013-1027 (PMID 9817758, PMCID 2132961, DOI 10.1083/jcb.143.4.1013, lire en ligne)
  5. (en) Peijian Zou, Nikos Pinotsis, Stephan Lange, Young-Hwa Song, Alexander Popov, Irene Mavridis, Olga M. Mayans, Mathias Gautel et Matthias Wilmanns, « Palindromic assembly of the giant muscle protein titin in the sarcomeric Z-disk », Nature, vol. 439, no 7073,‎ , p. 229-233 (PMID 16407954, DOI 10.1038/nature04343, lire en ligne)
  6. (en) P. Mason, S. Bayol et P. T. Loughna, « The Novel Sarcomeric Protein Telethonin Exhibits Developmental and Functional Regulation », Biochemical and Biophysical Research Communications, vol. 257, no 3,‎ , p. 699-703 (PMID 10208846, DOI 10.1006/bbrc.1999.0531, lire en ligne)
  7. (en) Jennifer White, Marietta V. Barro, Helen P. Makarenkova, Joseph W. Sanger, Jean M. Sanger, « Localization of Sarcomeric Proteins During Myofibril Assembly in Cultured Mouse Primary Skeletal Myotubes », Anatomical Record, vol. 297, no 9,‎ , p. 1571-1584 (PMID 25125171, PMCID 4145531, DOI 10.1002/ar.22981, lire en ligne)
  8. (en) Mariz Vainzof, Eloisa S. Moreira, Oscar T. Suzuki, Georgine Faulkner, Georgio Valle, Alan H. Beggs, Olli Carpen, Alberto F. Ribeiro, Edmar Zanoteli, Juliana Gurgel-Gianneti, Ana Maria Tsanaclis, Helga C. A Silva, Maria Rita Passos-Bueno et Mayana Zatz, « Telethonin protein expression in neuromuscular disorders », Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease, vol. 1588, no 1,‎ , p. 33-40 (PMID 12379311, DOI 10.1016/S0925-4439(02)00113-8, lire en ligne)
  9. (en) Pall Skytt Andersen, Ole Havndrup, Lotte Hougs, Karina M. Sørensen, Morten Jensen, Lars Allan Larsen, Paula Hedley, Alex Rojas Bie Thomsen, Johanna Moolman-Smook, Michael Christiansen et Henning Bundgaard, « Diagnostic yield, interpretation, and clinical utility of mutation screening of sarcomere encoding genes in Danish hypertrophic cardiomyopathy patients and relatives », Human Mutation, vol. 30, no 3,‎ , p. 363-370 (PMID 19035361, DOI 10.1002/humu.20862, lire en ligne)
  10. (en) J. Martijn Bos, Rainer N. Poley, Melissa Ny, David J. Tester, Xiaolei Xu, Matteo Vatta, Jeffrey A. Towbin, Bernard J. Gersh, Steve R. Ommen et Michael J. Ackerman, « Genotype–phenotype relationships involving hypertrophic cardiomyopathy-associated mutations in titin, muscle LIM protein, and telethonin », Molecula Genetics and Metabolism, vol. 88, no 1,‎ , p. 78-85 (PMID 16352453, PMCID 2756511, DOI 10.1016/j.ymgme.2005.10.008, lire en ligne)
  11. (en) Jeanne L. Theis, J. Martijn Bos, Virginia B. Bartleson, Melissa L. Will, Josepha Binder, Matteo Vatta, Jeffrey A. Towbin, Bernard J. Gersh, Steve R. Ommen et Michael J. Ackerman, « Echocardiographic-determined septal morphology in Z-disc hypertrophic cardiomyopathy », Biochemical and Biophysical Research Communications, vol. 351, no 4,‎ , p. 896-902 (PMID 17097056, DOI 10.1016/j.bbrc.2006.10.119, lire en ligne)
  12. (en) Evadnie Rampersaud, Jill D. Siegfried, Nadine Norton, Duanxiang Li, Eden Martin et Ray E. Hershberger, « Rare variant mutations identified in pediatric patients with dilated cardiomyopathy », Progress in Pediatric Cardiology, vol. 31, no 1,‎ , p. 39-47 (PMID 21483645, PMCID 3072577, DOI 10.1016/j.ppedcard.2010.11.008, lire en ligne)
  13. (en) Marika Hirtle-Lewis, Katia Desbiens, Isabelle Ruel, Nicholas Rudzicz, Jacques Genest, James C. Engert et Nadia Giannetti, « The Genetics of Dilated Cardiomyopathy: A Prioritized Candidate Gene Study of LMNA, TNNT2, TCAP, and PLN », Clinical Cardiology, vol. 36, no 10,‎ , p. 628-633 (PMID 24037902, DOI 10.1002/clc.22193, lire en ligne)
  14. (en) Ray E. Hershberger, Sharie B. Parks, Jessica D. Kushner, Duanxiang Li, Susan Ludwigsen, Petra Jakobs, Deirdre Nauman, Donna Burgess, Julie Partain et Michael Litt, « Coding Sequence Mutations Identified in MYH7, TNNT2, SCN5A, CSRP3, LBD3, and TCAP from 313 Patients with Familial or Idiopathic Dilated Cardiomyopathy », Clinical and Translational Science, vol. 1, no 1,‎ , p. 21-26 (PMID 19412328, PMCID 2633921, DOI 10.1111/j.1752-8062.2008.00017.x, lire en ligne)
  15. (en) Amelia Mazzone, Peter R. Strege, David J. Tester, Cheryl E. Bernard, Georgine Faulkner, Roberto De Giorgio, Jonathan C. Makielski, Vincenzo Stanghellini, Simon J. Gibbons, Michael J. Ackerman et Gianrico Farrugia, « A Mutation in Telethonin Alters Nav1.5 Function », Journal of Biological Chemistry, vol. 283, no 24,‎ , p. 16537-16544 (PMID 18408010, PMCID 2423252, DOI 10.1074/jbc.M801744200, lire en ligne)
  16. (en) Takeharu Hayashi, Takuro Arimura, Manatsu Itoh-Satoh, Kazuo Ueda, Shigeru Hohda, Natsuko Inagaki, Megumi Takahashi, Hisae Hori, Michio Yasunami, Hirofumi Nishi, Yoshinori Koga, Hiroshi Nakamura, Masunori Matsuzaki, Bo Yoon Choi, Sung Won Bae, Cheol Woon You, Kyung Hoon Han, Jeong Euy Park et Ralph Knöll, « Tcap gene mutations in hypertrophic cardiomyopathy and dilated cardiomyopathy », Journal of the American College of Cardiology, vol. 44, no 11,‎ , p. 2192-2201 (PMID 15582318, DOI 10.1016/j.jacc.2004.08.058, lire en ligne)
  17. (en) Manatsu Itoh-Satoh, Takeharu Hayashi, Hirofumi Nishi, Yoshinori Koga, Takuro Arimura, Takeshi Koyanagi, Megumi Takahashi, Shigeru Hohda, Kazuo Ueda, Tatsuhito Nouchi, Michiaki Hiroe, Fumiaki Marumo, Tsutomu Imaizumi, Michio Yasunami et Akinori Kimura, « Titin Mutations as the Molecular Basis for Dilated Cardiomyopathy », Biochemical and Biophysical Research Communications, vol. 291, no 2,‎ , p. 385-393 (PMID 11846417, DOI 10.1006/bbrc.2002.6448, lire en ligne)
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