Ultrastruktur des Myometriums

Zusammenfassung

Bisher bestehen keine nennenswerten molekularen Kenntnisse über den ultrastrukturellen Aufbau des Myometriums; es konnte lediglich das kontraktile Filamentsystem Aktin und Myosin nachgewiesen werden.

Entwickelt wurden niederprozentige Gelelektrophoresen, die Proteine im (Mega-Dalton-)Mda-Bereich auftrennen können. Die auf RT-PCR-Techniken basierenden Extensionen verschiedener positiver cDNS-Klone ermöglichen die Sequenzierung der isolierten Proteine.

Es konnten weitere myofibrilläre Proteine isoliert werden: Titin ist ein > 3.000 kDa großes Protein und überbrückt die gesamte myofibrilläre Matrix, wobei temporäre Bindungsstellen für Aktin und Myosin und die “dense bodies” bestehen; auch enthält es eine Kinasedomäne und Phosphorylierungsstellen, sodass ein dynamisches kontraktiles Netzwerk aufgebaut wird. Nebulin besteht aus einer 35 Aminosäuren umfassenden α-Helix und wickelt sich um die gesamte Länge der dünnen Filamente; die gesamte cDNA-Länge des Nebulins beträgt 20,8 kb. Es verstärkt das Netzwerk, indem es dynamische Bindungsstellen zum Titin eingeht.

Eine Überexpression von Titin könnte eine vorzeitige Wehentätigkeit bedingen, eine Expressionshemmung kann dann wesentlich effektiver sein als die bisherigen Tokolytika.

Abstract

Even though the function of the myometrium is vital for the existence of all mammals, there is little knowledge about its ultrastructure. So far, only the contractile filaments actin and myosin have been identified. There is no evidence for the existence of other filament systems, either my means of electron microscopy or histochemically.

Special low-percentage SDS gradient gel electrophoresis, which is capable of splitting proteins in the megadalton area, was used in myometrial biopsies. Proteins from these bands were injected into rabbits to stimulate antibodies. These antibodies were used to search a uterus cDNA gene expression library to isolate those cDNA clones which code for the uterine megadalton proteins. The extensions of various positive cDNA clones by RT-PCR technique allows the sequencing of the isolated proteins. More myofibril proteins could be isolated: Titin is a > 3.000 kDA filamentous protein, and single molecules extend the filament system. Determination of the cDNA sequence has shown that the titin filament is formed by a single giant 27,000-residue long polypeptide chain.

The titin peptide is modular in structure and different module arrangements are expressed by differential splicing. The titin molecule contains a class of unique sequence insertions. Among these sequences are phosphorylation sites, a serine/threonine kinase domain, and binding sites for muscle-specific calpain proteases. It is thus likely that the titin filament also plays a role in myofibrillar signal transduction pathways to coordinate the contraction of labor. Overexpression of titin might be the cause of premature labor in some cases, and therefore antagonizing its expression might be largely more effective than the present tocolytic agents.