الفوسفورية وتأثير الكالسيوم بشكل متضاد على بنية ووظيفة بروتين الربط للميوسين C

خلال كل نبضة قلب، يتمثل انقباض القلب نتيجة انزلاق الأكتين الألياف الدقيقة نحو مراكز ألياف الميوسين السميكة بسبب تنشيط الكالسيوم. يُعَد بروتين الربط للميوسين C (cMyBP-C) مكونًا من الألياف السميكة التي يبدو أنها تضبط هذه التفاعلات الميكانيكية الكيميائية من خلال تفاعل نواحيها الطرفية مع الأكتين و/أو نطاق الميوسين S2، مما يجعل الألياف الدقيقة حساسة تجاه الكالسيوم وتهيمن على السرعة القصوى للانزلاق. كلا الآليتين الوظيفيتين يمكن أن تُضبط بشكل أكبر من خلال فوسفورية منطقة غير مرتبة، قابلة للتمدد من نهاية cMyBP-C الطرفية، وهي نطاق M. باستخدام مطيافية القوة الذرية، والميكروسكوبية الإلكترونية، وتعبير بروتين طافر، نوضح أن الفوسفورية تقلل من قابلية تمدد نطاق M وتحول شكل نهاية النطاق الطرفي من بنية متمدة إلى تكوين مدمج. بالتزاوج مع بيانات اختبار الحركة، توحي هذه التأثيرات الهيكلية لفوسفورية نطاق M بوجود آلية لتقليل القوة الوظيفية لجزيئات cMyBP-C الفردية. ومن المثير للاهتمام، أننا وجدنا أن مستويات الكالسيوم الضرورية لتنشيط الألياف الدقيقة بشكل أقصى قد خففت من التأثيرات الهيكلية للفوسفورية عن طريق زيادة قابلية تمدد نطاق M وإعادة الأجزاء الطرفية الفوسفورية إلى الحالة المتمدة، كما لو كانت غير فوسفورية. وظيفيًا، أدى إضافة الكالسيوم إلى اختبارات الحركة إلى إزالة تأثير الفوسفورية على السرعات القصوى للانزلاق، واستعادة القدرة المثبطة لـ cMyBP-C بالكامل. نستنتج أن فوسفورية نطاق M قد تكون لها أكبر تأثير في ضبط حساسية cMyBP-C تجاه الكالسيوم للألياف الدقيقة عند مستويات الكالسيوم المنخفضة بين الانقباضات. من المهم أن مستويات الكالسيوم في ذروة الانقباض ستسمح لـ cMyBP-C بالبقاء كموعد مؤثر في الانقباض، بغض النظر عن حالة فوسفورية cMyBP-C.