Structural and functional consequences of the cardiac troponin C L48Q Ca(2+)-sensitizing mutation.
Structural and functional consequences of the cardiac troponin C L48Q Ca(2+)-sensitizing mutation.
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心肌肌钙蛋白 C L48Q Ca(2 ) 敏化突变的结构和功能后果。
DOI：
10.1021/bi3003007
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发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
2.9
通讯作者：
Regnier,Michael
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang,Dan;Robertson,IanM;Li,MonicaX;McCully,MichelleE;Crane,MelissaL;Luo,Zhaoxiong;Tu,An-Yue;Daggett,Valerie;Sykes,BrianD;Regnier,Michael
钙离子与心肌肌钙蛋白C（cNTnC）的调节结构域结合导致构象变化，暴露出肌钙蛋白I（cTnI）结合的疏水表面，促使一系列蛋白质-蛋白质相互作用，最终导致肌肉收缩。许多改变细丝的Ca 2+敏感性的cTnC变体与疾病有关。Tikunova和Davis设计了一系列改变Ca 2+结合特性的cNTnC突变，并研究了对细丝和收缩的Ca 2+敏感性的影响[Tikunova，S. B.，和Davis，J.P.（2004）J.Biol.Chem.279，35341-35352]。他们设计的突变之一，L48 Q变体，导致cNTnC Ca 2+结合亲和力和心肌力量发展的Ca 2+敏感性显著增加。在这项工作中，我们使用一系列生物物理技术，寻求L48 Q cNTnC变体收缩的Ca 2+敏感性增加的结构和机制解释。我们发现L48 Q突变增强了Ca 2+和cTnI与cTnC的结合。核磁共振化学位移和弛豫数据提供的证据表明，cNTnC疏水核心更多地暴露于L48 Q变体。分子动力学模拟表明，突变破坏了关键的疏水相互作用网络，使cNTnC的封闭形式不稳定。这些发现强调了cNTnC构象在收缩调节中的重要性，并表明cNTnC中改变肌丝Ca 2+敏感性的突变可以通过调节Ca 2+和cTnI结合来实现。
Calcium binding to the regulatory domain of cardiac troponin C (cNTnC) causes a conformational change that exposes a hydrophobic surface to which troponin I (cTnI) binds, prompting a series of protein–protein interactions that culminate in muscle contraction. A number of cTnC variants that alter the Ca2+sensitivity of the thin filament have been linked to disease. Tikunova and Davis engineered a series of cNTnC mutations that altered Ca2+binding properties and studied the effects on the Ca2+sensitivity of the thin filament and contraction [Tikunova, S. B., and Davis, J. P. (2004)J. Biol. Chem. 279, 35341–35352]. One of the mutations they engineered, the L48Q variant, resulted in a pronounced increase in the cNTnC Ca2+binding affinity and Ca2+sensitivity of cardiac muscle force development. In this work, we sought structural and mechanistic explanations for the increased Ca2+sensitivity of contraction for the L48Q cNTnC variant, using an array of biophysical techniques. We found that the L48Q mutation enhanced binding of both Ca2+and cTnI to cTnC. Nuclear magnetic resonance chemical shift and relaxation data provided evidence that the cNTnC hydrophobic core is more exposed with the L48Q variant. Molecular dynamics simulations suggest that the mutation disrupts a network of crucial hydrophobic interactions so that the closed form of cNTnC is destabilized. The findings emphasize the importance of cNTnC’s conformation in the regulation of contraction and suggest that mutations in cNTnC that alter myofilament Ca2+sensitivity can do so by modulating Ca2+and cTnI binding.
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DOI：
10.1016/s0021-9258(18)63868-2
发表时间：
1989-07
期刊：
The Journal of biological chemistry
影响因子：
--
作者：
J. Putkey;H L Sweeney;S T Campbell
通讯作者：
J. Putkey;H L Sweeney;S T Campbell
影响因子：
4.8
作者：
Sia, SK;Li, MX;Sykes, BD
通讯作者：
Sykes, BD
通过连接 Cys-84 的荧光探针研究钙诱导的心肌肌钙蛋白 C 构象变化。
DOI：
10.1016/0167-4838(96)00028-3
发表时间：
1996
期刊：
Biochimica et biophysica acta
影响因子：
--
作者：
Dong,WJ;Cheung,HC
通讯作者：
Cheung,HC
骨骼肌和心肌原纤维等长力松弛中跨桥脱离的机制
影响因子：
2.7
作者：
A. Belus;N. Piroddi;C. Tesi
通讯作者：
C. Tesi
兔骨骼肌肌钙蛋白 I 的氨基酸序列。
影响因子：
4.1
作者：
J. Wilkinson;R. Grand
通讯作者：
R. Grand