サルコメアZディスクの分子構造：2種類のチチン相互作用は、アルファ - アクチニンの非対称的な並べ替えにつながります

Sarcomeric Z-Diskは、薄い（アクチン）フィラメントのアンカープレーンであり、アルファ - アクチニンで接続された格子の反対側のサルコメアの半分からチティン（Connectinとも呼ばれます）とアクチンフィラメントをリンクします。タンパク質相互作用分析により、2種類のチチン相互作用がZ-Diskへのアルファ - アクチニンのアセンブリに関与していることを実証します。Titinは、アルファ - アクチニン分子の最も外側のペアの2つの中心的なスペクトリン様リピートと、単一の結合部位を介して相互作用します。中央のZディスクでは、チティンはC末端ドメインを介して複数のアルファ - アクチニン分子と相互作用することができます。これらの相互作用により、in vitroでチチン、アクチン、アルファ - アクチニンの三元複合体の組み立てが可能になり、Zディスクのチティンの経路を制約することが期待されています。厚い骨格筋Zディスクでは、チティンフィラメントはZ-ディスク中心を約30 nm上回り、アルファ - アクチニン結合部位が反平行方向に重複することを示唆しています。私たちの生化学的データと超微細構造データの組み合わせにより、サルコメリックZディスクの分子モデルが可能になります。このZ-diskは、チチンフィラメントとアルファ - アクチニンロッドとC末端ドメインとの相互作用が重要な超微細構造を説明できます。

The sarcomeric Z-disk, the anchoring plane of thin (actin) filaments, links titin (also called connectin) and actin filaments from opposing sarcomere halves in a lattice connected by alpha-actinin. We demonstrate by protein interaction analysis that two types of titin interactions are involved in the assembly of alpha-actinin into the Z-disk. Titin interacts via a single binding site with the two central spectrin-like repeats of the outermost pair of alpha-actinin molecules. In the central Z-disk, titin can interact with multiple alpha-actinin molecules via their C-terminal domains. These interactions allow the assembly of a ternary complex of titin, actin and alpha-actinin in vitro, and are expected to constrain the path of titin in the Z-disk. In thick skeletal muscle Z-disks, titin filaments cross over the Z-disk centre by approximately 30 nm, suggesting that their alpha-actinin-binding sites overlap in an antiparallel fashion. The combination of our biochemical and ultrastructural data now allows a molecular model of the sarcomeric Z-disk, where overlapping titin filaments and their interactions with the alpha-actinin rod and C-terminal domain can account for the essential ultrastructural features.