Тропонин T: фосфорилирование

Установлено, что тропонин T может фосфорилироваться несколькими протеинкиназами как в изолированном состоянии, так и в составе полного тропонинового комплекса. В скелетных и сердечных мышцах обнаружен фермент, получивший название тропонин T-киназа [ Gusev, ea 1980 , Villar-Palasi, ea 1981 ]. Этот фермент с высокой скоростью фосфорилирует как изолированный тропонин Т, так и тропонин Т в составе полного тропонинового комплекса, перенося остаток фосфата на Ser-1 [ Gusev, ea 1980 , Villar-Palasi, ea 1981 ]. Тропонин Т-киназа подробно охарактеризована, установлено, что она относится к группе казеин-киназ второго типа [ Risnik, ea 1984 ]. Важно отметить, что тропонин Т, выделенный из скелетных мышц, содержит до 0,8 моль фосфора на 1 моль белка, при этом остаток фосфата в основном связан с Ser-1 [ Perry, ea 1998 ]. В этой связи можно заключить, что тропонин Т-киназа, по всей видимости, действительно принимает участие в фосфорилировании тропонина Т in vivo. К сожалению, до сих пор остается непонятной физиологическая роль фосфорилирования тропонина Т по Ser-1. Установлено, что фосфорилирование тропонин Т-киназой не влияет на катионсвязывающие свойства тропонинового комплекса [ Dobrovol'skij, ea 1982 ]. Можно только предполагать, что фосфорилирование Ser-1 тропонина Т каким- то образом оказывает влияние на его взаимодействие с тропомиозином или сказывается на скорости обмена тропонина Т. Киназа фосфорилазы фосфорилирует как изолированный тропонин Т, так и тропонин Т в составе полного тропонинового комплекса [ Perry, ea 1998 ]. Высокоочищенные препараты киназы фосфорилазы фосфорилируют остатки Ser- 149-Ser-150 и/или Ser-156-Ser-157 и не способны фосфорилировать Ser-1 тропонина Т [ Risnik, ea 1980 ]. В условиях in vitro протеинкиназа С ( PKC ) фосфорилирует Thr-171 изолированного тропонина Т скелетных мышц [ Risnik, ea 1987 ], а также Thr-190, 199 и 200 в тропонине Т сердца [ Noland,T.A., ea 1989 ]. Любопытно отметить, что Thr-171 тропонина Т скелетных мышц гомологичен Thr-199 тропонина Т сердца, при этом фосфорилирование Thr-199 ингибируется при встраивании тропонина Т в полный тропониновый комплекс [ Noland,T.A., ea 1989 ]. Этот факт является косвенным подтверждением того, что в С-концевой части тропонина Т располагаются участки взаимодействия с другими компонентами тропонина. Дальнейшие исследования показали, что нефракционированный препарат протеинкиназы С преимущественно фосфорилирует Thr-280, т.е. остаток, характерный только для тропонина Т сердца [ Noland, ea 1993 ]. Работы последних лет, выполненные на изолированных изоформах протеинкиназы С, показали, что изоформы фермента сильно отличаются по тому, какие участки они фосфорилируют в структуре тропонина Т. Так, а-, b- и епсилон-изоформы протеинкиназы С модифицируют остатки Тпг-190, 199, 280 и Ser-194 в структуре тропонина Т сердца быка, а дзета-изоформа протеинкиназы С фосфорилирует два пока неидентифицированных остатка [ Jideama, ea 1996 ]. Фосфорилирование тропонина Т сердца а-изоформой протеинкиназы С приводит к уменьшению максимальной АТРазной активности актомиозина и уменьшению ее чувствительности к ионам Са2+ [ Jideama, ea 1996 ]. Наоборот, фосфорилирование тропонина Т сердца дзета-изоформой протеинкиназы С приводит к некоторому увеличению чувствительности АТРазной активности актомиозина к ионам Са и не влияет на максимальную АТРазную активность актомиозина [ Jideama, ea 1996 ]. Предполагается, что описанный эффект может быть связан с тем, что фосфорилированный тропонин Т с меньшим сродством взаимодействует с комплексом актин-тропомиозин [ Noland, ea 1992 ], или с тем, что после фосфорилирования тропонин Т каким-то образом замедляет освобождение продуктов реакции из активного центра миозина [ Mehegan, ea 1991 ]. Обработка кардиомиоцитов форболовым эфиром сопровождается увеличением степени фосфорилирования тропонина Т [ Liu, ea 1989 ].

В этой связи можно предположить, что фосфорилирование тропонина Т протеинкиназой С может влиять на сократительные свойства сердца, модулируемые гормонами, влияющими на активность протеинкиназы С [ Gwathmey, ea 1990 ].