Distinct Regions of Troponin I Regulate Ca2+-dependent Activation and Ca2+ Sensitivity of the Acto-S1-TM ATPase Activity of the Thin Filament*
Distinct Regions of Troponin I Regulate Ca2+-dependent Activation and Ca2+ Sensitivity of the Acto-S1-TM ATPase Activity of the Thin Filament*
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肌钙蛋白 I 的不同区域调节细丝 Acto-S1-TM ATP 酶活性的 Ca2 依赖性激活和 Ca2 敏感性*
DOI：
10.1074/jbc.272.16.10529
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发表时间：
1997
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
R. Hodges
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
J. V. Van Eyk;Lorie T. Thomas;B. Tripet;R. Wiesner;J. Pearlstone;C. Farah;F. Reinach;R. Hodges
已经确定了肌钙蛋白I（TnI）中负责肌动蛋白-肌球蛋白亚片段1-原肌球蛋白ATP酶（acto-S1-TM）活性的Ca 2+依赖性激活和Ca 2+敏感性的区域。已在pH 7.8下对肌动蛋白：S1：TM比例为6：1：2的重建骨骼肌细丝进行了比色ATP酶测定。分析了几种TnI片段（TnI-（104-115）、TnI-（1-116）和TnI-（96-148））和在抑制区（残基104-115）内具有单个氨基酸取代的TnI突变体，以确定它们对TnI调节功能的作用。TnI-（104-115）足以实现acto-S1-TM ATP酶活性的最大抑制，其重要性通过在该区域内具有单个氨基酸取代的TnI突变体的效力降低而清楚地显示。然而，如通过TnI-（1-116）的弱抑制活性和TnI-（96-148）的抑制区域的增加的效力所观察到的，抑制区域的功能被TnI的其它区域调节。由TnI-（96-148）+肌钙蛋白T-肌钙蛋白C复合物（TnT·C）组成的调节复合物显示与完整肌钙蛋白（Tn）或TnI + TnT·C相同的钙敏感性（pCa 50），而由TnT·C + TnI-（104-115）或TnI-（1-116）组成的调节复合物的pCa 50值增加。这表明，Ca 2+的敏感性或反应性的细丝是由TnI残基96-148控制。由TnI-（1-116）+TnT·C组成的调节复合物模拟了在钙存在下Tn激活acto-S1-TM ATP酶活性至acto-S1速率水平的能力，而由TnI-（104-115）或TnI-（96-148）组成的复合物则未观察到这种能力。这表明TnI的N末端与TnT一起控制ATP酶活性的活化程度。虽然TnI抑制区（104-115）是钙敏感开关，在钙存在下将结合位点从actin-TM改变为TnC，但其功能受TnI的C-末端和N-末端区域调节。因此，TnI的不同区域控制Tn生物学功能的不同方面。
The regions of troponin I (TnI) responsible for Ca2+-dependent activation and Ca2+ sensitivity of the actin-myosin subfragment 1-tropomyosin ATPase (acto-S1-TM) activity have been determined. A colorimetric ATPase assay at pH 7.8 has been applied to reconstituted skeletal muscle thin filaments at actin:S1:TM ratios of 6:1:2. Several TnI fragments (TnI-(104–115), TnI-(1–116), and TnI-(96–148)) and TnI mutants with single amino acid substitutions within the inhibitory region (residues 104–115) were assayed to determine their roles on the regulatory function of TnI. TnI-(104–115) is sufficient for achieving maximum inhibition of the acto-S1-TM ATPase activity and its importance was clearly shown by the reduced potency of TnI mutants with single amino acid substitutions within this region. However, the function of the inhibitory region is modulated by other regions of TnI as observed by the poor inhibitory activity of TnI-(1–116) and the increased potency of the inhibitory region by TnI-(96–148). The regulatory complex composed of TnI-(96–148) plus troponin T-troponin C complex (TnT·C) displays the same Ca2+ sensitivity (pCa50) as intact troponin (Tn) or TnI plus TnT·C while those regulatory complexes composed of TnT·C plus either TnI-(104–115) or TnI-(1–116) had an increase in their pCa50 values. This indicates that the Ca2+sensitivity or responsiveness of the thin filament is controlled by TnI residues 96–148. The ability of Tn to activate the acto-S1-TM ATPase activity in the presence of calcium to the level of the acto-S1 rate was mimicked by the regulatory complex composed of TnI-(1–116) plus TnT·C and was not seen with complexes composed with either TnI-(104–115) or TnI-(96–148). This indicates that the N terminus of TnI in conjunction with TnT controls the degree of activation of the ATPase activity. Although the TnI inhibitory region (104–115) is the Ca2+-sensitive switch which changes binding sites from actin-TM to TnC in the presence of calcium, its function is modulated by both the C-terminal and N-terminal regions of TnI. Thus, distinct regions of TnI control different aspects of Tn’s biological function.
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DOI：
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