ИЗУЧЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ ДЕНАТУРАЦИИ КОМПЛЕКСОВ МИОЗИНОВОЙ ГОЛОВКИ С F-АКТИНОМ МЕТОДОМ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ СКАНИРУЮЩЕЙ КАЛОРИМЕТРИИ
Пономарев М. А., Николаева О. П., Орлов В. Н., Островская М. В., Левицкий Д. И.
НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского МГУ, Москва 119899; *Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН, 117071 Москва
Метод дифференциальной
сканирующей калориметрии (ДСК) позволяет регистрировать структурные
изменения в головках миозина, индуцируемые образованием их комплексов
с F-актином в присутствии ADP (т. е. в состоянии "сильного"
связывания). Эти изменения выражаются в значительном увеличении
термостабильности миозиновых головок (сдвиг максимума кривой теплопоглощения
на 5,5-6,0оС в сторону более высоких температур), а
также в увеличении кооперативности и энтальпии теплового перехода.
Расщепление трипсином тяжелой цепи субфрагмента 1 миозина (S1)
из скелетных мышц кролика на фрагменты 25, 50 и 20 кД не оказывает
влияния на характер тепловой денатурации S1 в комплексе с F-актином,
тогда как внесение дополнительного разрыва между Arg-23 и Ile-24
в значительной степени препятствует изменениям, индуцируемым F-актином.
Такой же эффект обнаружен в случае изолированной моторной части
головки миозина (М765) из Dictyostelium discoideum, несущей
делецию участка связывания актина в области петли 2 (остатки 610-626).
Мутации по петле 2, вносящие в эту область лишние отрицательно
заряженные остатки, ослабляли калориметрические эффекты, вызываемые
связыванием F-актина, тогда как внесение лишних положительно заряженных
остатков значительно усиливало эти эффекты. Модификация SH1-группы
остатка Cys-707 в S1 вызывала такой же по характеру эффект, как
и внесение четырех дополнительных положительно заряженных остатков
в петлю 2 М765 (увеличение индуцируемого F-актином сдвига кривой
теплопоглощения почти до 9oС). Полученные данные свидетельствуют
о наличии структурно-функциональной взаимосвязи между участком
"слабого" связывания актина (петля 2) и расположенными
на значительном удалении от него участками моторного домена миозиновой
головки - областями остатка 707 и N-конца тяжелой цепи миозина.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 97-04-48043
и Программы поддержки
ведущих научных школ Российской Федерации (грант № 96-15-98019.).