トロポニン上のカルシウムおよびマグネシウム結合部位と筋原線維アデノシントリホスファターゼの調節におけるそれらの役割

精製トロポニン（TN）、Ca-2+結合サブユニット（TNC）の複合体、阻害サブユニット（TNI）、およびトロポミオシン結合サブユニット（TNT）は、4分間のCa-2+ 1 molに結合します。2つの部位は、5回10-8 m-マイナス1の結合定数でCa-2+を結合し、2つの結合定数が10-6 m-minus 1の結合定数で結合します。部位は、5倍の10-6 m-minus 1の単一の親和性定数で特徴付けます。精製されたTNCは、4分子のCa-2+にもバインドします。2つのサイトの2倍の10-7 m-minus1と2つのサイトは2倍10-5 m-minus 1の1つを持っています。2mmmgcl2の存在下では、より高い親和性のサイトの結合定数が減少します。2回10-6 m-マイナス1、より低い親和性の部位へのCa-2+の結合は影響を受けません。TNCおよびTNの高アフィニティ部位のMg-2+とCa-2+の競合を仮定すると、Ca-2+結合の変化は、5倍の10-3 m-minus 1および5倍のKMG値で説明できます。それぞれ10-4 m-マイナス1。TNおよびTNCは、CS-2+の非存在下で4分のmg-2+ 1 molあたりに結合します。[Ca-2+]で10-Minus 5 m 4 Ca-2+と2 mm Mg-2+の存在下でTNCのモルごとに結合されているのは、2つのmg-2+のみがさらに2つのmg-2+のみであるという事実は、さらにサポートしているという見解をさらにサポートしています。TNCおよびTNの高親和性CA-2+結合部位について、Mg-2+とCa-2+の間には直接的な競合があります。これらの結果は、TNとTNCが6つの二価陽イオン結合部位を含むことを示唆しています。MG-2+を競合的に結合する2つの高親和性CA-2+結合部位（CA-2+ -MG-2+部位）。Mg-2+（Ca-2+ - 特異的サイト）に結合しないCa-2+に対する親和性が低い2つのサイト。Ca-2+（Mg-2+ - 特異的サイト）ではなく、Mg-2+に結合する2つのサイト。TNCとTNI（1：1モル比）の複合体は、TNと同じ結合特性を持ち、TNIとの相互作用時にTNCの立体構造変化を示唆しています。2つの異なる遊離Mg-2+濃度での遊離Ca-2+濃度の関数としての筋原線維ATPase活性に関する研究は、Ca-2+による完全な活性化がCa-2+を2つのCa-2+ - に結合するときにのみ発生することを示唆しています。TNの特定の結合部位は、Ca-2+のCa-2+ -Mg-2+部位への結合を必要としません。

Purified troponin (Tn), the complex of the Ca-2+ binding subunit (TnC), the inhibitory subunit (TnI), and the tropomyosin binding subunit (TnT) binds 4 mol of Ca-2+ per mol. Two sites bind Ca-2+ with a binding constant of 5 times 10-8 M- minus 1, and two with a binding constant of 5 times 10-6 M- minus 1. In the presence of 2 mM MgCl2 the binding to four sites can be characterized with a single affinity constant of 5 times 10-6 M- minus 1. Purified TnC also binds 4 mol of Ca-2+ per mol; two sites have a binding constant of 2 times 10-7 M- minus 1 and two have one of 2 times 10-5 M- minus 1. In the presence of 2 mM MgCl2 the binding constant of the sites of higher affinity is reduced to 2 times 10-6 M- minus 1, while Ca-2+ binding to the sites of lower affinity is unaffected. Assuming competition between Mg-2+ and Ca-2+ for the high affinity sites on TnC and Tn, the changes in Ca-2+ binding can be accounted for with KMg values of 5 times 10-3 M- minus 1 and 5 times 10-4 M- minus 1, respectively. Tn and TnC bind 4 mol of Mg-2+ per mol in the absence of Cs-2+. The fact that at [Ca-2+] similar to 10- minus 5 M four Ca-2+ and only two Mg-2+ are bound per mol of TnC in the presence of 2 mM Mg-2+ further supports the view that there is direct competition between Mg-2+ and Ca-2+ for the high affinity Ca-2+ binding sites on TnC and Tn. These results then suggest that Tn and TnC contain six divalent cation binding sites: two high affinity Ca-2+ binding sites that also bind Mg-2+ competitively (Ca-2+-Mg-2+ sites); two sites with lower affinity for Ca-2+ that do not bind Mg-2+ (Ca-2+-specific sites); and two sites that bind Mg-2+ but not Ca-2+ (Mg-2+-specific sites). The complex of TnC and TnI (1:1 molar ratio) has the same binding properties as Tn, suggesting a conformational change in TnC upon interaction with TnI. Studies on myofibrillar ATPase activity as a function of free Ca-2+ concentration at two different free Mg-2+ concentrations suggest that full activation by Ca-2+ occurs only upon binding of Ca-2+ to the two Ca-2+-specific binding sites in Tn but does not require binding of Ca-2+ to the Ca-2+-Mg-2+ sites.