|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Thermal unfolding of homodimers and heterodimers of different skeletal muscle isoforms of tropomyosinстатья Исследовательская статья
Информация о цитировании статьи получена из
Web of Science,
Scopus
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 10 декабря 2018 г.
- Авторы: Matyushenko A.M., Kleymenov S.Y., Susorov D.S., Levitsky D.I.
- Журнал: Biophysical Chemistry
- Том: 243
- Номер: 1
- Год издания: 2018
- Издательство: Elsevier BV
- Местоположение издательства: Netherlands
- Первая страница: 1
- Последняя страница: 7
- DOI: 10.1016/j.bpc.2018.09.002
- Аннотация: Методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) исследовали структурные свойства трех изоформ тропомиозина (ТМ), α, β, и γ, которые экспрессируются с разных генов в скелетных мышцах человека. Мы сравнили специфические особенности тепловой денатурации αα-, ββ-, и γγ-гомодимеров ТМ, а также его αβ- и γβ-гетеродимеров. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что термостабильность γγ-гомодимеров ТМ гораздо выше, чем у αα-гомодимеров, термостабильность которых, в свою очередь, гораздо выше, чем у ββ-гомодимеров. При этом оказалось, что стабильность γβ-гетеродимеров ТМ гораздо ниже, чем у γγ-гомодимеров, а по характеру тепловой денатурации γβ-гетеродимеры ТМ коренным образом отличаются как от γγ- гомодимеров, так и от ββ- гомодимеров. В то же время αβ-гетеродимеры ТМ по характеру их тепловой денатурации не слишком отличались от αα-гомодимеров. В ходе этих экспериментов, проведенных методом ДСК, мы попытались выяснить, почему γγ-гомодимеры ТМ намного стабильнее, чем его αα-гомодимеры. Для этого сначала мы сравнили их аминокислотные последовательности и попытались найти те остатки в αα-гомодимерах ТМ, замена которых в γγ-гомодимерах ТМ могла бы приводить к значительной стабилизации молекулы. Нам удалось обнаружить лишь два таких остатка. Один из них – Lys29 в N-концевой части последовательности α-ТМ, который заменен на остаток Gln29 в последовательности γ-ТМ. Присутствие положительно заряженного остатка Lys29 в положении, которое в норме должен занимать гидрофобный остаток, должно было нарушать структуру двойной спирали αα-ТМ, а его замена на незаряженный остаток Gln29 должна была, по нашему предположению, стабилизировать эту структуру в N-концевой части последовательности γγ-ТМ. Другой обнаруженный нами дестабилизирующий остаток – это Gly188 в С-концевой части последовательности α-ТМ, который заменен на остаток Ser188 в последовательности γ-ТМ. Известно, что наличие остатка глицина, отличающегося высокой конформационной подвижностью и крайне низкой способностью к формированию α-спиралей, должно их существенно дестабилизировать, а замена Gly188 на Ser188 должна была, по нашему предположению, стабилизировать структуру двойной αα-спирали в С-концевой части последовательности γγ-ТМ. Для проверки этих предположений мы получили два новых препарата αα-ТМ с мутациями Lys29Gln и Ser186Ala/Gly188Ser, имитирующими такие замены в последовательности γγ-ТМ, и исследовали их тепловую денатурацию методом ДСК. К нашему удивлению, мутация Lys29Gln не оказывала никакого влияния на тепловую денатурацию αα-ТМ, и кривая ДСК для этого мутантного препарата ТМ практически не отличалась от кривой, полученной для αα-ТМ дикого типа. Напротив, двойная мутация Ser186Ala/Gly188Ser, т.е. замена двух остатков, Ser186 и Gly188, расположенных рядом друг с другом в последовательности αα-ТМ, на остатки Ala186 и Ser188, характерные для γγ-ТМ, самым драматическим образом изменяла характер тепловой денатурации αα-ТМ. Эта мутация резко сдвигала тепловой переход, соответствующий плавлению С-концевой части αα-ТМ, в сторону более высокой температуры, делая кривую ДСК для αα-ТМ похожей на кривую, полученную для γγ-ТМ. Таким образом, именно замена остатков Ser186 и Gly188 в αα-ТМ на остатки Ala186 и Ser188 в γγ-ТМ (скорее всего, замена дестабилизирующего остатка Gly188 на остаток Ser188) и является одним из тех главных факторов, которые отвечают за резкую стабилизацию молекулы γγ-гомодимера ТМ (по крайней мере, ее С-концевой части) по сравнению с αα-гомодимером ТМ.
- Добавил в систему: Левицкий Дмитрий Иванович