Mバンドタンパク質ミオメシンのさまざまなドメインがミオシン結合とMバンドターゲティングに関与しています

ミオメシンは、硬化筋のMバンドに位置する185 kDaタンパク質であり、ミオシンとチティンと相互作用し、おそらく厚いフィラメントを3番目のフィラメントシステムと結びつけています。培養された心筋細胞と生化学結合アッセイにおけるエピトープタグ付きミオメシン断片の発現を使用することにより、Mバンドターゲティング活性とミオシン結合部位が分子の異なるドメインにあることを実証できます。N末端免疫グロブリン様ドメインは、Mバンドを標的とするのに十分ですが、個々のN末端ドメインと厚いフィラメントタンパク質ミオシンの間の固相オーバーレイアッセイは、ユニークなヘッドドメインにミオシン結合部位が含まれていることを明らかにしました。心筋細胞で発現すると、ラットと鶏のミオメシンのヘッドドメインは、その取り込みパターンに種特異的な違いを示しました。ラットミオメシンのヘッドドメインは、Aバンド内の中央領域に局在していますが、鶏ミオメシンのヘッドドメインは細胞質に拡散して分布していました。したがって、ミオメシンのヘッドドメインはミオシンに結合するが、この親和性はin vivoでMバンドに対するドメインの制限には十分ではないと結論付けます。代わりに、隣接する免疫グロブリン様ドメインは、おそらくサルコメアのまだ未知のタンパク質との相互作用のために、ミオメシンをMバンドに正確に取り入れるために不可欠です。

Myomesin is a 185-kDa protein located in the M-band of striated muscle where it interacts with myosin and titin, possibly connecting thick filaments with the third filament system. By using expression of epitope-tagged myomesin fragments in cultured cardiomyocytes and biochemical binding assays, we could demonstrate that the M-band targeting activity and the myosin-binding site are located in different domains of the molecule. An N-terminal immunoglobulin-like domain is sufficient for targeting to the M-band, but solid-phase overlay assays between individual N-terminal domains and the thick filament protein myosin revealed that the unique head domain contains the myosin-binding site. When expressed in cardiomyocytes, the head domains of rat and chicken myomesin showed species-specific differences in their incorporation pattern. The head domain of rat myomesin localized to a central area within the A-band, whereas the head domain of chicken myomesin was diffusely distributed in the cytoplasm. We therefore conclude that the head domain of myomesin binds to myosin but that this affinity is not sufficient for the restriction of the domain to the M-band in vivo. Instead, the neighboring immunoglobulin-like domain is essential for the precise incorporation of myomesin into the M-band, possibly because of interaction with a yet unknown protein of the sarcomere.