Subzelluläre Zielgerichtete von Stoffwechselenzymen zu Titin im Herzmuskel könnte durch DRAL/FHL-2 vermittelt werden

Während der Kontraktion des Sarkomers verbrauchen Skelett- und Herzmuskelzellen große Mengen an Energie. Um diesem Bedarf gerecht zu werden, sind Stoffwechselenzyme mit bestimmten Regionen der Sarkomere im I-Band und im M-Band assoziiert, wo sie helfen, hohe lokale Konzentrationen von ATP aufrechtzuerhalten. Bis heute wurde der Mechanismus, durch den Stoffwechselenzyme mit dem Sarkomer gekoppelt sind, nicht aufgeklärt. Hier zeigen wir, dass das vier-und-ein-halb LIM-Protein DRAL/FHL-2 die Zielgerichtete der Stoffwechselenzyme Kreatinkinase, Adenylatkinase und Phosphofruktokinase durch Interaktion mit dem elastischen Filamentprotein Titin in Kardiomyozyten vermittelt. Mithilfe von Hefe-Zwei-Hybrid-Assays, Kolo-kalisationsversuchen, Co-Immunpräzipitations- und Protein-Pull-Down-Assays zeigen wir, dass DRAL/FHL-2 an zwei verschiedenen Stellen auf Titin gebunden ist. Eine Bindungsstelle befindet sich im N2B-Bereich, einer herz-spezifischen Einspritzung im I-Band-Teil von Titin, und die andere liegt im is2-Bereich des M-Band-Titins. Wir zeigen auch, dass DRAL/FHL-2 an die Stoffwechselenzyme Kreatinkinase, Adenylatkinase und Phosphofruktokinase bindet und möglicherweise diese Enzyme zu den N2B- und is2-Regionen in Titin zielt. Wir schlagen vor, dass DRAL/FHL-2 als spezifisches Adaptorprotein fungiert, um Stoffwechselenzyme an Stellen mit hohem Energieverbrauch im Herzsarkomer zu koppeln.