The Effect of Gly126Arg Substitution in Alpha-Tropomyosin on Interaction of Myosin with Actin in the ATP Hydrolysis Cycle


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

It is known that the regulation of muscle contraction is carried out by tropomyosin and calcium-sensitive protein troponin, which form thin filament with the F-actin. The noncanonical glycine residue at position 126 of the central part of the skeletal alpha-tropomyosin destabilizes the structure of this protein. The substitution of glycine residue by arginine residue stabilizes the central region of tropomyosin, displaces tropomyosin to the open position and activates the switching actin monomers on during the ATP hydrolysis cycle. To investigate how Gly126Arg substitution affects the interaction of the myosin head with F-actin in the ATP hydrolysis cycle, the myosin subfragment-1 (S1) was modified with a 1,5-IAEDANS fluorescent probe and AEDANS-S1 was incorporated into the ghost muscle fiber. Multistage changes in the mobility and spatial organization of the myosin head during simulation of different stages of the ATP hydrolysis cycle were studied by polarization fluorescence microscopy. It was shown that, in the regulated thin filaments of the ghost muscle fiber at high concentrations of Ca2+, Gly126Arg substitution significantly increases the number of myosin heads strongly associated with F-actin when simulating strong binding of myosin to actin, but reduces the number of such heads when imitating weak binding of myosin. Such changes in the behavior of myosin in the ATP hydrolysis cycle indicate an increase in the efficiency of myosin cross-bridges. A significant increase in the relative amount of myosin strongly bound to actin was also observed at low Са2+ concentrations. This indicates an increase in Са2+-sensitivity of a thin filament initiated by Gly126Arg substitution. The obtained data suggest that the stabilization effects of the central part of tropomyosin by Gly126Arg substitution are realized through the abnormal behavior of tropomyosin and troponin, which leads to a change in the nature of the interaction of myosin with actin and tropomyosin in the ATP hydrolysis cycle.

Об авторах

N. Rysev

Institute of Cytology, Russian Academy of Sciences

Email: borovikov@incras.ru
Россия, St. Petersburg, 194064

I. Nevzorov

Institute of Biotechnology, University of Helsinki,

Email: borovikov@incras.ru
Финляндия, Helsinki, 00014

O. Karpicheva

Institute of Cytology, Russian Academy of Sciences

Email: borovikov@incras.ru
Россия, St. Petersburg, 194064

S. Avrova

Institute of Cytology, Russian Academy of Sciences

Email: borovikov@incras.ru
Россия, St. Petersburg, 194064

D. Levitsky

Bach Institute of Biochemistry, Russian Academy of Sciences

Email: borovikov@incras.ru
Россия, Moscow, 119071

Y. Borovikov

Institute of Cytology, Russian Academy of Sciences

Автор, ответственный за переписку.
Email: borovikov@incras.ru
Россия, St. Petersburg, 194064

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».