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Journal of molecular and cellular cardiology2014Jul01Vol.72issue()

組み合わせたトロポニンI Ser-150とSer-23/24リン酸化は、薄いフィラメントCa(2+)感受性を維持し、酸性環境で非アクティブ化を促進します

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, N.I.H., Extramural
概要
Abstract

トロポニン複合体におけるCa(2+)のトロポニンC(TNC)への結合は、薄いフィラメント、アクチン - ミオシン相互作用、心臓収縮を調節する重要なステップです。トロポニン複合体のリン酸化は、心臓の収縮を需要と一致させる重要な調節メカニズムです。ここでは、トロポニンI(TNI)サブユニットのリン酸化が、in vivo心筋虚血の間にSer-150とSer-23/24で同時に増加することを示しています。心筋虚血は細胞内pHを減少させ、TNCへのCa(2+)の低下結合と収縮障害をもたらします。これらの同時のTNIリン酸化の病理学的関連性を決定するために、個々のTNI Ser-150(S150D)、Ser-23/24(S23/24D)、および組み合わせ(S23/24/150D)擬似リン酸化効果を酸性酸酸性の薄いフィラメント規制に測定しました(S23/24/150D)擬似リン酸化効果心筋虚血と同様のpH。結果は、酸性pHがTNI組成に関係なくTNCに結合する薄いフィラメントCa(2+)を減少させるが、TNI S150Dはこの減少を減衰させ、通常のpHでの非リン酸化TNIと同様にすることを示しています。TNCからのCa(2+)の解離はpHによって変化しなかったため、TNI S150Dは遅いままで、S23/24Dは加速されたままで、S23/24/150Dの合計が加速したままでした。Ca(2+)解離を加速しながらCa(2+)結合を維持するためのTNI Ser-150とSer-23/24の擬似リン酸化を組み合わせたこの効果は、薄い薄糸状化合物へのリン酸化によるトロポニンの最初の翻訳修飾を表しています。Ca(2+)に敏感な活性化の非活性化と維持。これらのデータは、TNI Ser-150リン酸化がCa(2+)感受性のpH依存性の減少とSER-23/24リン酸化との組み合わせを誘発して、加速薄糸状化不活性化を維持するために、酸性酸性中に収縮を維持するための適応的役割を与える可能性があることを示唆しています。弛緩を遅らせることなく虚血pH。

トロポニン複合体におけるCa(2+)のトロポニンC(TNC)への結合は、薄いフィラメント、アクチン - ミオシン相互作用、心臓収縮を調節する重要なステップです。トロポニン複合体のリン酸化は、心臓の収縮を需要と一致させる重要な調節メカニズムです。ここでは、トロポニンI(TNI)サブユニットのリン酸化が、in vivo心筋虚血の間にSer-150とSer-23/24で同時に増加することを示しています。心筋虚血は細胞内pHを減少させ、TNCへのCa(2+)の低下結合と収縮障害をもたらします。これらの同時のTNIリン酸化の病理学的関連性を決定するために、個々のTNI Ser-150(S150D)、Ser-23/24(S23/24D)、および組み合わせ(S23/24/150D)擬似リン酸化効果を酸性酸酸性の薄いフィラメント規制に測定しました(S23/24/150D)擬似リン酸化効果心筋虚血と同様のpH。結果は、酸性pHがTNI組成に関係なくTNCに結合する薄いフィラメントCa(2+)を減少させるが、TNI S150Dはこの減少を減衰させ、通常のpHでの非リン酸化TNIと同様にすることを示しています。TNCからのCa(2+)の解離はpHによって変化しなかったため、TNI S150Dは遅いままで、S23/24Dは加速されたままで、S23/24/150Dの合計が加速したままでした。Ca(2+)解離を加速しながらCa(2+)結合を維持するためのTNI Ser-150とSer-23/24の擬似リン酸化を組み合わせたこの効果は、薄い薄糸状化合物へのリン酸化によるトロポニンの最初の翻訳修飾を表しています。Ca(2+)に敏感な活性化の非活性化と維持。これらのデータは、TNI Ser-150リン酸化がCa(2+)感受性のpH依存性の減少とSER-23/24リン酸化との組み合わせを誘発して、加速薄糸状化不活性化を維持するために、酸性酸性中に収縮を維持するための適応的役割を与える可能性があることを示唆しています。弛緩を遅らせることなく虚血pH。

The binding of Ca(2+) to troponin C (TnC) in the troponin complex is a critical step regulating the thin filament, the actin-myosin interaction and cardiac contraction. Phosphorylation of the troponin complex is a key regulatory mechanism to match cardiac contraction to demand. Here we demonstrate that phosphorylation of the troponin I (TnI) subunit is simultaneously increased at Ser-150 and Ser-23/24 during in vivo myocardial ischemia. Myocardial ischemia decreases intracellular pH resulting in depressed binding of Ca(2+) to TnC and impaired contraction. To determine the pathological relevance of these simultaneous TnI phosphorylations we measured individual TnI Ser-150 (S150D), Ser-23/24 (S23/24D) and combined (S23/24/150D) pseudo-phosphorylation effects on thin filament regulation at acidic pH similar to that in myocardial ischemia. Results demonstrate that while acidic pH decreased thin filament Ca(2+) binding to TnC regardless of TnI composition, TnI S150D attenuated this decrease rendering it similar to non-phosphorylated TnI at normal pH. The dissociation of Ca(2+) from TnC was unaltered by pH such that TnI S150D remained slow, S23/24D remained accelerated and the combined S23/24/150D remained accelerated. This effect of the combined TnI Ser-150 and Ser-23/24 pseudo-phosphorylations to maintain Ca(2+) binding while accelerating Ca(2+) dissociation represents the first post-translational modification of troponin by phosphorylation to both accelerate thin filament deactivation and maintain Ca(2+) sensitive activation. These data suggest that TnI Ser-150 phosphorylation induced attenuation of the pH-dependent decrease in Ca(2+) sensitivity and its combination with Ser-23/24 phosphorylation to maintain accelerated thin filament deactivation may impart an adaptive role to preserve contraction during acidic ischemia pH without slowing relaxation.

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