ИСТИНА

Тропомиозин поперечно-полосатых мышц (Тм) содержит остатки Cys190, которые обычно находятся в восстановленном состоянии, но при сердечной недостаточности образуют дисульфидные мостики. Изменения структурных и функциональных свойств Тм, вызванных дисульфидной сшивкой, изучали с использованием различных экспериментальных подходов и молекулярной динамики (МД). Для сравнения структурных свойств сшитого и восстановленного Tpm использовали дифференциальную сканирующую калориметрию, круговой дихроизм и МД. Взаимодействие сшитого и восстановленного Тм с актином изучали методами косимедиации и светорассеяния. Изгибную жесткость реконструированных тонких нитей измеряли с помощью двухлучевой оптической ловушки, а их функциональные свойства – с помощью анализа подвижности in vitro. Сшивка вызывала повышение термостабильности Тм (главным образом в С-концевой части) с одновременным снижением термостабильности его наименее стабильной центральной части и комплексов Тм с актином. После сшивки сродство Тм к актину снижалось в 3 раза, а изгибная жесткость Тм-тропонин-актиновых нитей увеличивалась на 44%. Сшивка также вызывала увеличение скорости скольжения in vitro реконструированных тонких филаментов по поверхности, покрытой миозином скелетных мышц, на 20-30% и увеличение в 2 раза, если скольжение вызывалось миозином желудочков (но не предсердий) сердца. МД-моделирование средней части Тм показало, что сшивка вызывает увеличение изгибной жесткости на ~40% при 27C, в то время как при 40C, наоборот, приводит к снижению жесткости на ~ 20% и, что интересно, снижает заселенность водородных связей остатков 129-138 Тм -спиралей. Последние результаты хорошо согласуются с данными по термостабильности и объясняют наблюдения Yampolsky и др. [Biophys J. 2011. 100: 112a], которые обнаружили, что сшивка ускоряет расщепление Тм трипсином между остатками Arg133 и Ala134 при 40°C, но не при 26°C. Полученные данные свидетельствуют о том, что дисульфидная сшивка Тм оказывает дальнодействующее влияние на структуру значительно удаленных частей молекулы Тм и модулирует его регуляторные свойства в зависимости от типа миозина. Работа выполнена при поддержке РФФИ 17-00-00066 (АКЦ), 17-00-00070 (СЮБ) и 17-00-00065 (ДИЛ) объединённого проекта 17-00-00071.