Модель мышечного сокращения Трипета

В основе регуляции мышечного сокращения лежит Са-зависимое перемещение тропонинового комплекса и/или тропомиозина в канавках актина. Попытаемся представить, каким образом связывание Са2+ может привести к перемещениям тропонин-тропомиозинового комплекса. Согласно модели Трипета и соавторов [ Tripet, ea 1997 ] при низкой концентрации Са2+ тропонин I взаимодействует своим N- концевым пептидом (остатки 1-40) с С-концевым глобулярным доменом тропонина С, насыщенного Mg2+ ( рис. 6 , а. Два ингибиторных участка тропонина I (центральный ингибиторный пептид, остатки 96-115, и С- концевой ингибиторный пептид, остатки 140-148) взаимодействуют с актином и фиксируют тропонин-тропомиозиновый комплекс в блокирующем положении [ Tripet, ea 1997 ] ( рис. 6,а ). При инициации сокращения ионы Са+ связываются с регуляторными центрами тропонина С, расположенными в N-концевом глобулярном домене. Это вызывает конформационные изменения в N-концевом домене тропонина С и он взаимодействует с остатками 116-131 тропонина I. Взаимодействие этого участка тропонина I с тропонином С приводит к диссоциации С-концевого ингибиторного пептида тропонина I от актина и к образовании прочного комплекса между центральным ингибиторным пептидом тропонина I (остатки 96-115) и С-концевым доменом тропонина С [ Tripet, ea 1997 ] ( рис. 6 , б). Вследствие всех этих изменений прочность взаимодействия тропонина I с актином ослабевает. Тропонин вместе с тропомиозином перемещается из блокирующего положения и закатываются в глубь канавки актиновогo филамента. Как следует из всего сказанного, связывание ионов Са2+ в N- концевом домене тропонина С приводит к своеобразному переключению в его С-концевом домене. В состоянии расслабления, когда N-концевой домен тропонина С свободен от ионов Са2+, С-концевой домен взаимодействует с остатками 1-40 тропонина I ( рис. 6, а ). После связывания Са2+ в N- концевом домене тропонина С его С-концевой домен перестает взаимодействовать с остатками 1-40 и переключается на остатки 96-115 тропонина I ( рис. 6, б ). N-Концевой участок тропонина I (остатки 1-96) не оказывает ингибирующего влияния на АТРазную активность актомиозина [ Tripet, ea 1997 , Van_Eyk, ea 1997 ]. Однако N-концевой фрагмент тропонина I важен для зависящей от тропонина Т активации АТРазы актомиозина в присутствии Са2+ [ Malnic, ea 1998 , Potter, ea 1995 , Farah, ea 1994 , Van_Eyk, ea 1997 ]. Как уже отмечалось, связывание ионов Са + с регуляторными центрами тропонина С приводит к перемещению N-концевого участка тропонина I [ Luo, ea 1997 ]. В N-конце тропонина I (остатки 40-96) располагаются участки связывания тропонина Т. Поэтому диссоциация N-конца тропонина I от С- концевого глобулярного домена тропонина С приводит к перемещению тропонина Т и, вероятно, тропомиозина. Вследствие этого весь комплекс регуляторных белков занимает такое положение на актиновом филаменте, при котором достигаются оптимальные условия для взаимодействия головок миозина с актином. Таким образом, вызванное ионами Са2+ изменение структуры N-концевого домена тропонина С приводит к перемещению отдельных участков тропонина I и ослаблению связи тропонина I с актином (и, вероятно, тропомиозином). Переориентация отдельных участков тропонина I влияет на положение тропонина Т на актиновом филаменте. Помимо этого происходит изменение положения тропомиозина в канавке актинового филамента. Все это влияет на доступность определенных участков актина для головок миозина и в конечном итоге обеспечивает регуляцию мышечного сокращения.

Саркоплазматический ретикулум

Ссылки: