Влияние мутации Arg90Pro в γ-тропомиозине, ассоциированной с врожденной диспропорцией типов мышечных волокон, на конформационные перестройки актина в АТФазном циклетезисы доклада
Аннотация:Изучение влияния мутаций в сократительных белках, связанных с различными наследственными миопатиями человека, на молекулярные механизмы мышечного сокращения необходимо для ранней диагностики заболеваний и разработки терапевтических подходов к их лечению. В настоящей работе с помощью флуоресцентных зондов ФИТЦ-фаллоидина, специфически связанных с актином в мышечном волокне, были исследованы изменения в конформационном состоянии актиновой нити в присутствии точечной мутации Arg90Pro в γ-тропомиозине, ассоциированной с врожденной диспропорцией типов мышечных волокон, при моделировании разных состояний цикла гидролиза АТФ. Заболевание характеризуется мышечной слабостью, гипотонией, и гипотрофией мышечных волокон первого типа. С помощью электрофоретического разделения белков мышечных волокон продемонстрировано, что, несмотря на то, что аминокислотный мотив Arg90-Arg91 тропомиозина участвует в электростатическом взаимодействии с Asp25 актина, Arg90Pro-мутантный тропомиозин сохраняет способность встраиваться в тонкие нити мышечного волокна. Методом поляризационной микрофлуориметрии установлено, что мутация ингибирует переход актиновой нити во включенное состояние при моделировании сильных форм связывания актина и миозина, существенное для активации гидролиза АТФ в головке миозина. Показанный для мутации Arg90Pro эффект является противоположным по сравнению с эффектом мутации Arg91Gly в β-тропомиозине, связанной с другим скелетно-мышечным заболеванием – дистальным артрогрипозом, характеризующимся первичными гиперсократительными эффектами, в том числе увеличением относительного количества включенных актиновых мономеров.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант №17-14-01224).