トロポモジュリン：赤血球トロポミオシンの端に結合し、アクチンへのトロポミオシン結合を阻害する細胞骨格タンパク質

ヒト赤血球には、アクチンとは関係のない43,000のトロポミオシン結合タンパク質が含まれており、トロポミオシンとトロポミオシンとスペクトリン - アクチン複合体の関連性を調節するのに役割を果たすことが提案されており、1つのMR 43,000モノマーの膜骨格におけるその化学量論に基づいて短いモノマーに基づいていますアクチンフィラメント（Fowler、V。M.1987。J。Biol。Chem。262：12792-12800）。ここでは、ミリグラム量を98％の均一性に精製するための改善された手順について説明し、このタンパク質が新しいメカニズムによってアクチンへのトロポミオシン結合を阻害することを示します。このタンパク質トロポモジュリンと名付けました。トロポミオシンとアクチンの相互作用を阻害する他のタンパク質とは異なり、トロポモジュリン自体はF-アクチンに結合しません。ロータリーシェードされたトロポモジュリン - トロポミオシン複合体のEMは、トロポモジュリン（直径14.5 +/- 2.4 nm [SD]）が、ロッドのようなトロポミオシン分子の端の1つ（長さ33 nm）に結合することを明らかにしています。この観察結果と一致して、阻害曲線のディクソンプロットは、トロポモジュリンがF-アクチン（KI = 0.7マイクローム）にトロポミオシン結合の非競争的阻害剤であることを示しています。トロポモジュリン - トロポミオシン複合体へのアクチンへの結合の丘プロットは、トロポミオシン（n = 1.9）とは対照的に、結合が陽性の協調性を示さない（n = 0.9）、アクチンの複合体の見かけの親和性が減少することを示しています。トロポミオシンのものに関して20倍。これらの結果は、トロポモジュリンのトロポミオシンへの結合が、トロポミオシンがアクチンフィラメントに沿って頭と尾の様式で自己関連性を獲得する能力をブロックし、それによりアクチンへの結合を弱める可能性があることを示唆しています。トロポモジュリンクロス反応に対する抗体は、筋肉、筋肉、および他の非エリスロイド細胞および組織における非トロポニンMR 43,000ポリペプチドと同様に、脳、レンズ、好中球、および内皮細胞を含む非トロポニンMRポリペプチドと同様に、トロポモジュリン交差反応に対する強く強く強く抗体します。したがって、赤血球トロポモジュリンは、非筋肉細胞および組織におけるトロポミオシン - アクチン相互作用を調節するために機能するトロポミオシン結合タンパク質のファミリーのメンバーである可能性があります。

Human erythrocytes contain a Mr 43,000 tropomyosin-binding protein that is unrelated to actin and that has been proposed to play a role in modulating the association of tropomyosin with spectrin-actin complexes based on its stoichiometry in the membrane skeleton of one Mr 43,000 monomer per short actin filament (Fowler, V. M. 1987. J. Biol. Chem. 262:12792-12800). Here, we describe an improved procedure to purify milligram quantities to 98% homogeneity and we show that this protein inhibits tropomyosin binding to actin by a novel mechanism. We have named this protein tropomodulin. Unlike other proteins that inhibit tropomyosin-actin interactions, tropomodulin itself does not bind to F-actin. EM of rotary-shadowed tropomodulin-tropomyosin complexes reveal that tropomodulin (14.5 +/- 2.4 nm [SD] in diameter) binds to one of the ends of the rod-like tropomyosin molecules (33 nm long). In agreement with this observation, Dixon plots of inhibition curves demonstrate that tropomodulin is a non-competitive inhibitor of tropomyosin binding to F-actin (Ki = 0.7 microM). Hill plots of the binding of the tropomodulin-tropomyosin complex to actin indicate that binding does not exhibit any positive cooperativity (n = 0.9), in contrast to tropomyosin (n = 1.9), and that the apparent affinity of the complex for actin is reduced 20-fold with respect to that of tropomyosin. These results suggest that binding of tropomodulin to tropomyosin may block the ability of tropomyosin to self-associate in a head-to-tail fashion along the actin filament, thereby weakening its binding to actin. Antibodies to tropomodulin cross-react strongly with striated muscle troponin I (but not with troponin T) as well as with a nontroponin Mr 43,000 polypeptide in muscle and in other nonerythroid cells and tissues, including brain, lens, neutrophils, and endothelial cells. Thus, erythrocyte tropomodulin may be one member of a family of tropomyosin-binding proteins that function to regulate tropomyosin-actin interactions in non-muscle cells and tissues.