La comunicación inter-cadenas del transductor de miosina es crítica para la actividad normal de la ATPasa y la estructura de los miofibrillas
Autores: Kronert, William A.; Hsu, Karen H.; Madan, Aditi; Sarsoza, Floyd; Cammarato, Anthony; Bernstein, Sanford I.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
La comunicación inter-cadenas del transductor de miosina es crítica para la actividad normal de la ATPasa y la estructura de los miofibrillas
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Mutación
Miosina
R249
Actividad ATPasa
Integridad de los miofibrillas
Transductor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
La mutación R249Q en la miosina beta-cardiaca humana resulta en cardiomiopatía hipertrófica. Anteriormente mostramos que insertar esta mutación en la miosina del músculo de vuelo indirecto produce defectos mecánicos y locomotores. Aquí, utilizamos mutantes transgénicos para demostrar que el residuo R249 sirve como un enlace de comunicación crítico dentro de la miosina que controla tanto la actividad ATPasa como la integridad de los miofibrilos. R249 se encuentra en una beta-hélice del transductor central de la miosina, y nuestro modelado molecular muestra que interactúa a través de un puente salino con D262 en la beta-hélice adyacente. Encontramos que interrumpir esta interacción a través de las mutaciones R249Q, R249D o D262R reduce la actividad ATPasa basal y activada por actina, la motilidad de actina in vitro y la función del músculo de vuelo. Además, la mutación R249D afecta drásticamente el ensamblaje de los miofibrilos, produciendo anormalidades en las longitudes de los sarcómeros, un aumento en el grosor de la línea Z y miofibrilos divididos. Estos defectos se agravan durante el envejecimiento. Restablecer la interacción de la beta-hélice a través de una mutación doble R249D/D262R restaura tanto la actividad ATPasa basal como el ensamblaje de los miofibrilos, indicando que estas propiedades dependen de la comunicación inter-hélice del transductor. Así, el transductor juega un papel importante en la función de la miosina y la arquitectura de los miofibrilos.
Descripción
La mutación R249Q en la miosina beta-cardiaca humana resulta en cardiomiopatía hipertrófica. Anteriormente mostramos que insertar esta mutación en la miosina del músculo de vuelo indirecto produce defectos mecánicos y locomotores. Aquí, utilizamos mutantes transgénicos para demostrar que el residuo R249 sirve como un enlace de comunicación crítico dentro de la miosina que controla tanto la actividad ATPasa como la integridad de los miofibrilos. R249 se encuentra en una beta-hélice del transductor central de la miosina, y nuestro modelado molecular muestra que interactúa a través de un puente salino con D262 en la beta-hélice adyacente. Encontramos que interrumpir esta interacción a través de las mutaciones R249Q, R249D o D262R reduce la actividad ATPasa basal y activada por actina, la motilidad de actina in vitro y la función del músculo de vuelo. Además, la mutación R249D afecta drásticamente el ensamblaje de los miofibrilos, produciendo anormalidades en las longitudes de los sarcómeros, un aumento en el grosor de la línea Z y miofibrilos divididos. Estos defectos se agravan durante el envejecimiento. Restablecer la interacción de la beta-hélice a través de una mutación doble R249D/D262R restaura tanto la actividad ATPasa basal como el ensamblaje de los miofibrilos, indicando que estas propiedades dependen de la comunicación inter-hélice del transductor. Así, el transductor juega un papel importante en la función de la miosina y la arquitectura de los miofibrilos.