ミオシンの尾は、in vitro運動性アッセイのアクチンフィラメント速度を低下させます

重いメロメオシン（HMM）は、in vitro運動性アッセイでは、ネイティブミオシンよりもアクチンフィラメントをより高い速度に推進することが観察されていますが、この違いの理由は説明されていません。これら2つのタンパク質の主な違いは、天然のミオシンの尾の存在であるため、在来ミオシンのアクチンと尾（LMM）のゆっくりした運動性との間の未知の相互作用があるという仮説をテストしました。キモトリプタティックなHMMとLMMは、モル比の範囲（0-5 LMM/HMM）で混合され、30度Cでのin vitro運動性アッセイにおけるネイティブラット骨格ミオシンと比較して、LMMからHMMへの割合の増加がアクチンフィラメント速度を遅くし、3 LMM/HMMの比率での天然ミオシンに相当します。NH4+ -ATPaseアッセイは、表面上のHMM濃度がLMM濃度とは無関係であり、単純な変位メカニズムに反対することを実証しました。速度と利用可能なヘッドの数との関係は、HMMのデューティサイクルがLMMの存在によって変化しなかったことを示唆しました。うーん、キモトリプシン濃度が低く、消化時間が非常に短いため、同じ速度でアクチンを動かしました。HMMとHMM/LMMによって推進されるアクチンフィラメントの速度の違いは、イオン強度の増加とともに減少し、ミオシン尾とアクチンフィラメントの間のイオン結合がフィラメント速度の低下に役割を果たす可能性があることを示唆しています。これらのデータは、HMMに対するアクチンフィラメントの高い速度が、モータードメインのタンパク質分解ニックではなく、ミオシン尾によって生成された抗力の欠如に起因することを示唆しています。

It has been observed that heavy meromyosin (HMM) propels actin filaments to higher velocities than native myosin in the in vitro motility assay, yet the reason for this difference has remained unexplained. Since the major difference between these two proteins is the presence of the tail in native myosin, we tested the hypothesis that unknown interactions between actin and the tail (LMM) slow motility in native myosin. Chymotryptic HMM and LMM were mixed in a range of molar ratios (0-5 LMM/HMM) and compared to native rat skeletal myosin in the in vitro motility assay at 30 degrees C. Increasing proportions of LMM to HMM slowed actin filament velocities, becoming equivalent to native myosin at a ratio of 3 LMM/HMM. NH4+ -ATPase assays demonstrated that HMM concentrations on the surface were constant and independent of LMM concentration, arguing against a simple displacement mechanism. Relationships between velocity and the number of available heads suggested that the duty cycle of HMM was not altered by the presence of LMM. HMM prepared with a lower chymotrypsin concentration and with very short digestion times moved actin at the same high velocity. The difference between velocities of actin filament propelled by HMM and HMM/LMM decreased with increasing ionic strength, suggesting that ionic bonds between myosin tail and actin filaments may play a role in slowing filament velocity. These data suggest the high velocities of actin filaments over HMM result from the absence of drag generated by the myosin tail, and not from proteolytic nicking of the motor domain.