ИСТИНА

В работе впервые подробно исследован характер тепловой денатурации гладкомышечной и скелетномышечной изоформ β-тропомиозина (β-ТМ). С помощью метода ДСК установлено наличие в молекуле β-ТМ двух калориметрических доменов (т.е. участков молекулы, которые денатурируют кооперативно и независимо друг от друга). Для идентификации этих доменов впервые было применено сочетание метода ДСК с измерениями температурных зависимостей флуоресценции эксимеров пирена. С помощью такого подхода установлено, что менее термостабильный домен представляет собой N-концевую часть молекулы, тогда как более термостабильный домен соответствует ее С-концевой части. Проведено подробное изучение эффекта мутации R91G на структуру и термостабильность гладкомышечной и скелетной изоформ β-ТМ человека. Показано, что эта мутация вызывает драматическое снижение термостабильности всего N-концевого домена молекулы ТМ. Методом химического сшивания показано, что мутация R91G в гладкомышечной изоформе β-ТМ резко снижает ее способность образовывать αβ-гетеродимеры с гладкомышечным α-ТМ. Предложен термодинамический механизм, описывающий снижение эффективности образования αβ-гетеродимеров TM под действием мутации R91G. С помощью метода ДСК впервые показано, что для некоторых участков молекулы скелетномышечного α-ТМ характерно некооперативное плавление, что свидетельствует об их высокой конформационной подвижности. Впервые предложена и проверена идея об участии аминокислотного остатка Gly126 в дестабилизации центральной части молекулы α-ТМ. Использование мутантных форм α-ТМ, несущих замены G126A и G126R, впервые позволило объяснить необычный характер протеолиза молекулы ТМ трипсином и установить, что некооперативное плавление имеет место именно в центральной части молекулы ТМ. Более того, впервые удалось определить приблизительные размеры этой нестабильной части молекулы ТМ (60–70 аминокислотных остатков, что соответствует четверти длины молекулы ТМ). На основании полученных данных высказана гипотеза о структурной организации молекулы ТМ, согласно которой молекула состоит из двух доменов разной стабильности (N-концевого и C-концевого) и нестабильного центрального участка между ними. Продемонстрировано, что конформационная подвижность центральной части ТМ не является, вопреки распространенному мнению, необходимым фактором для связывания ТМ с актиновым филаментом. Кроме того, показано, что стабилизация центральной части молекулы ТМ может оказывать заметное влияние на регуляторные свойства ТМ в полностью реконструированных тонких филаментах, что проявляется в увеличении АТРазной активности актомиозина.