Исследование вклада сердечного миозин-связывающего белка C во взаимодействие сократительных белков миокарда тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.03.01, кандидат биологических наук Щепкин, Даниил Владимирович

• Щепкин, Даниил Владимирович
• кандидат биологических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Щепкин, Даниил Владимирович

Список сокращений

Введение

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Сердечная поперечнополосатая мышечная ткань

1.2. Структура саркомера

1.3. Структура тонкого филамента

1.4. Вызванные кальцием структурные изменения в тонком филаменте

1.5. Кооперативность

1.6. Структура и свойства миозина

1.7. Структура и свойства сердечного миозин-связывающего белка-С (сМуВР-С)

1.8. Регуляторная функция сердечного миозин-связывающего белка-С (сМуВР-С)

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ и МЕТОДЫ

2.1. Получение мышечных белков

2.2. Определение АТФ-азной активности миозина

2.3. Турбидиметрия

2.4. Метод искусственной подвижной системы

2.5. Статистическая обработка данных

Глава 3. ПОЛУЧЕНИЕ СЕРДЕЧНОГО

МИОЗИН-СВЯЗЫВАЮЩЕГО БЕЖА С (сМуВР-С)

Глава 4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СЕРДЕЧНОГО

МИОЗИН-СВЯЗЫВАЮЩЕГО БЕЖА С С АКТИНОМ

Глава 5. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СЕРДЕЧНОГО

МИОЗИН-СВЯЗЫВАЮЩЕГО БЕЛКА С С МИОЗИНОМ 60 5.1. Влияние сердечного миозин-связывающего белка С на актин-активируемую Mg2+-ATФ-aзнyю активность изоформ скелетного и сердечного миозинов

5.2. Влияние сердечного миозин-связывающего белка С на регулируемую Mg -АТФазную активность филаментов изоформ скелетного и сердечного миозинов

5.3. Влияние сердечного миозин-связывающего белка С на скорость движения филаментарного актина по изоформам скелетного и сердечного миозинов

5.4. Влияние сердечного миозин-связывающего белка С на скорость движения реконструированного актин-тропомиозинового филамента по изоформам скелетного и сердечного миозинов

5.5. Влияние сердечного миозин-связывающего белка С на связь «рСа-скорость» для изоформ скелетного и сердечного миозинов

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование вклада сердечного миозин-связывающего белка C во взаимодействие сократительных белков миокарда»

Актуальность

Известно, что сократительный аппарат кардиомиодита содержит собственно сократительные белки - миозин и актин, а также регуляторные белки тропонин и тропомиозин. Миозин вместе с актином участвует в механизме превращения химической энергии АТФ в механическую работу. Миозин миокарда млекопитающих представлен двумя основными изоформами - VI и V3. Изоформа VI является гомодимером а-тяжелых цепей, a изоформа V3 — гомодимером |3-тяжелых цепей. Изоформы сердечного миозина различаются по своим функциональным характеристикам. Кроме того, на характеристики миозина оказывают влияние легкие цепи. Различие в соотношениях изоформ V1/V3 в различных слоях миокарда непосредственно влияет на насосную функцию сердца [41].

Толстый филамент саркомера кардиомиоцита содержит кроме миозина, другие белки, в частности, сердечный миозин-связывающий белок С (сМуВР-С). В начале 70-х годов с помощью иммуногистохимии было продемонстрировано, что сМуВР-С располагается в А-диске так называемой С-зоны области перекрытия толстых и тонких нитей саркомера кардиомиоцита [105, 133]. С тех пор считалось, что сМуВР-С выполняет структурную роль в организации толстых и тонких филаментов в саркомере.

В исследованиях последних лет установлено, что сердечный миозин-связывающий белок С играет не только структурную роль, но и принимает участие в регуляции сокращений сердечной мышцы. При этом предполагалось, что регуляторная функция сМуВР-С состоит в его влиянии на формирование акто-миозинового комплекса [19].

В работе Richard с соавторами [46], выполненной в рамках международного исследования EUROGENE Heart Failure Project, было показано, что причиной семейной гипертрофической кардиомиопатии являются мутации в 9 генах, кодирующих белки саркомера миофибрилл кардиомиоцита. В этой работе было показано, что почти половина (43%) наследственных кардиомиопатий связана с мутацией в гене, кодирующем сердечную изоформу миозин-связывающего белка С. На данный момент известно 165 мутаций этого белка, способных вызвать гипертрофическую кардиомиопатию.

В связи с этими данными были проведены эксперименты по моделированию развития гипертрофической кардиомиопатии на мышах, нокаутных по гену сердечного миозин-связывающего белка С. Отсутствие сМуВР-С в сердце таких мышей приводило к гипертрофической кардиомиопатии [86, 67], которая характеризовалась утолщением стенки левого желудочка, а также её фиброзом. У таких мышей наблюдались также функциональные нарушения сократимости миокарда, выражающиеся в уменьшении фракции выброса и максимальной конечно-систолической жесткости левого желудочка при отсутствии изменений в максимальной скорости развития напряжения [86].

В экспериментах на трабекулах, изолированных из миокарда нокаутных по гену сМуВР-С мышей, 81е1гег с соавторами в 2006 году было найдено, что его отсутствие приводило к увеличению скорости ненагруженного укорочения. Было также показано, что влияние сМуВР-С на регуляцию сокращений, т.е. на связь «рСа-сила», крайне противоречиво: в разных экспериментальных моделях гипертрофической кардиомиопатии на мышах сМуВР-С либо влиял, либо не влиял на коэффициент кооперативности Хилла и кальциевую чувствительность связи 'рСа-сила' [123, 86]. Такие противоречия объясняли тем, что при отсутствии сМуВР-С в кардиомиоците могут запускаться различные компенсаторные процессы, которые выражаются в смене изоформ сердечного миозина с быстрой VI на медленную УЗ, а также в изменении степени фосфорилирования белков саркоплазматического ретикулума [23].

К настоящему времени имеется лишь несколько публикаций по исследованию влияния сМуВР-С на кальциевую регуляцию взаимодействия актина с миозином, выполненных на уровне взаимодействующих молекул сократительных белков, т.е. на искусственной подвижной системе, причём во всех из них в качестве экспериментальной модели использовалась быстрая изоформа скелетного миозина [44]. В результате открытым оставался вопрос о корректности этой модели для изучения влияния сМуВР-С на сократительную функцию миокарда и ее регуляцию. Опубликована только одна работа, в которой сМуВР-С и сердечный миозин использовались в искусственной подвижной системе одновременно, но в этой работе вопрос регуляторной роли сМуВР-С не затрагивался [24].

Таким образом, до настоящего времени вопрос о влиянии сМуВР-С на регуляцию взаимодействия тонкого филамента как с сердечным миозином, так и его отдельными изоформами не ставился.

Методически наши исследования регулирующего влияния сМуВР-С на акто-миозиновый комплекс основаны на использовании искусственной подвижной системы, а также измерении скорости гидролиза АТФ миозином и его изолированными изоформами.

Цель работы: исследование молекулярных механизмов влияния сердечного миозин-связывающего белка С (сМуВР-С) на характеристики взаимодействия сократительных и регуляторных белков сердечной мышцы.

Задачи:

1. Исследовать влияние сМуВР-С на гидролитические свойства изоформ скелетного и сердечного миозина кролика.

2. С помощью метода искусственной подвижной системы с регулируемым тонким филаментом исследовать влияние сМуВР-С на зависимость скорости движения тонкого филамента по сердечному миозину кролика от концентрации кальция.

3. С помощью метода искусственной подвижной системы с регулируемым тонким филаментом исследовать влияние сМуВР-С на зависимость скорости движения тонкого филамента по изоформам сердечного миозина кролика от концентрации кальция.

4. Исследовать влияние сМуВР-С на взаимодействие регулируемого тонкого филамента с изоформами скелетного и сердечного миозина, используя искусственную подвижную систему.

5. Исследовать влияние сМуВР-С на тропомиозиновую регуляцию акто-миозинового взаимодействия методом искусственной подвижной системы.

Научная новизна

Впервые исследовано влияние сМуВР-С на гидролитические характеристики изоформ сердечного миозина VI и УЗ. Характер влияния сМуВР-С на актин-зависимую М^2+-АТФ-азную активность изоформ сердечного миозина VI и УЗ различен, что может иметь адаптивное значение при патологиях, связанных с изменением состава тяжёлых цепей миозина.

Впервые методом искусственной подвижной системы с регулируемым тонким филаментом исследовано влияние сМуВР-С на зависимость «рСа-скорость» для сердечного миозина кролика и его изоформ. Обнаружено, что сМуВР-С оказывает различное влияние на кальциевую чувствительность и коэффициент Хилла зависимости «рСа-скорость» изоформ сердечного миозина VI и УЗ.

Впервые выявлено влияние состава лёгких цепей миозина на характер взаимодействия сМуВР-С с акто-миозиновым комплексом.

Впервые исследовано влияние сМуВР-С на тропомиозиновую регуляцию акто-миозинового взаимодействия и показано, что это влияние зависит от типа миозина.

Научная и практическая значимость

Получены доказательства неадекватности использования быстрого скелетного миозина в качестве экспериментальной модели для изучения свойств сердечного миозин-связывающего белка С.

Получены новые данные о роли сердечного миозин-связывающего белка С в регуляции сокращений сердечной мышцы. С помощью искусственной подвижной системы и биохимических методов выявлено, что влияние сМуВР-С на процессы кальциевой регуляции сократительной функции миокарда определяются составом тяжелых и лёгких цепей изоформ сердечного миозина, что может иметь значение при патологиях, связанных с изменением состава тяжёлых и легких цепей миозина.

Полученные в работе данные позволят понять механизмы нарушения сократительной функции миокарда при мутациях сМуВР-С, которые приводят к тяжёлой форме наследственной кардиомиопатии, так называемой «семейной гипертрофической кардиомиопатии» (familial hypertrophic cardiomyopathy).

Внедрение:

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре экспериментальной физики физико-технического факультета Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н.Ельцина; на кафедре нормальной физиологии ГОУ ВПО «Уральской государственной медицинской академии Минздравсоцразвития России».

Положения, выносимые на защиту:

1. Сердечный миозин-связывающий белок С (сМуВР-С) по-разному влияет I на актин-зависимую Mg -АТФ-азную активность быстрой и медленной изоформ сердечного миозина.

2. В искусственной подвижной системе добавление сМуВР-С модулирует кальциевую чувствительность и коэффициент кооперативности Хилла связи «рСа-скорость» сердечного миозина, а также специфически влияет на эти характеристики для быстрой и медленной изоформ сердечного миозина.

3. Состав легких цепей миозина влияет на характер взаимодействия сМуВР-С с акто-миозиновым комплексом.

4. Влияние сМуВР-С на тропомиозиновую регуляцию акто-миозинового взаимодействия зависит от типа миозина.

Апробация работы и публикации.

Результаты работы были представлены на XXXVI «European Muscle Congress» (Стокгольм, Швеция, 2007 г.); на международных конференциях «Biological motility: Achievements and Perspectives» (г. Пущино, 2008 г.); «Biological motility: from Fundamental Achievements to Nanotechnologies» (r. Пущино, 2010 г.); на международном форуме по нанотехнологиям (г. Москва, 2008).

По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе в изданиях, рекомендованных ВАК - 5 публикаций. Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методической и экспериментальной глав, обсуждения и списка литературы из 145 наименований. Диссертация изложена на 127 страницах, включая 34 рисунка и три таблицы.

Заключение диссертации по теме «Физиология», Щепкин, Даниил Владимирович

ВЫВОДЫ:

1. Сердечный миозин-связывающий белок С не влияет на гидролитические свойства медленного скелетного миозина, но увеличивает скорость гидролиза АТФ изоформами сердечного миозина кролика.

2. Сердечный миозин-связывающий белок С оказывает модулирующее влияние на регуляцию взаимодействия сердечного миозина кролика с тонким филаментом, предполагаемый механизм такого влияния заключается в изменении кинетики поперечных мостиков миозина при одновременном связывании сМуВР-С с актином и миозином.

3. Сердечный миозин-связывающий белок С специфически действует на кальциевую регуляцию сократительной активности миокарда в зависимости от изоформ сердечного миозина; это может влиять на адаптационную пластичность сердечной мышцы в норме и при патологии.

4. Влияние сердечного миозин-связывающего белка С на акто-миозиновое взаимодействие зависит от состава легких цепей миозина.

5. Влияние сердечного миозин-связывающего белка С на тропомиозиновую регуляцию акто-миозинового взаимодействия зависит от типа миозина.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Полученные данные по действию сердечного миозин-связывающего белка С (сМуВР-С) на кальциевую регуляцию сократительной активности миокарда в зависимости от изоформ сердечного миозина следует учитывать при разработке программ исследования адаптационной пластичности сердечной мышцы в норме и при патологии.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Щепкин, Даниил Владимирович, 2011 год

1. Бендолл Дж. Мышцы, молекулы, и движение. Очерк по мышечному сокращению: пер. с англ. / Дж. Бендолл. — М.: Мир, 1970.-256 с.

2. Бэгшоу К. Мышечное сокращение: пер. с англ. / К. Бэгшоу — М.: Мир, 1985. 128 с.

3. Исследование взаимодействия сократительных и регуляторных белков миокарда кролика методом искусственных подвижных систем / JI.B. Никитина, Г.В. Копылова, Д.В. Щепкин, Л.Б. Кацнельсон // Биохимия. 2008. - Т. 73, №2. - С. 219-227.

4. Корниш-Боуден Э. Основы ферментативной кинетики / Э. Корниш-Боуден. М.: Мир, 1979. - 280 с.

5. Курганов Б. И. Аллостерические ферменты / Б.И. Курганов. -М.: Наука, 1978.-248 с.

6. Применение метода in vitro подвижных систем для исследования кальций-механической связи в скелетной и сердечной мышцах / Г.В. Копылова, Л.Б. Кацнельсон, Д.А. Овсянников, С.Ю. Бершицкий, Л.В. Никитина // Биофизика. 2006. - Т. 51, №5. - С. 781-785.

7. A new in vitro motility assay technique to evaluate calcium sensitivity of the cardiac contractile proteins / M. Sata, H. Yamashita, S.Sugiura, H. Fujita, S. Momomura, T. Serizawa // Pfluger Arch, 1995. -Vol. 429.-P. 443 -445.

8. Activation of myocardial contraction by the N-terminal domains of myosin binding protein-C / T.J. Herron, E. Rostkova, G. Kunst, R. Chaturvedi, M. Gautel, J. C. Kentish Circ. Res, 2006. Vol. 98. - P. 1290-1298.

9. Alterations in contractile protein composition and function in human atrial dilatation and atrial fibrillation / S. Eiras, N.A. Narolska, R.B. van Loon, N.M. Boontje, R. Zaremba, C.R. Лтепег, F.C. Visser,

10. W. Stooker, J. van der Velden, G.J.M. Stienen // J Mol and Cell Cardiology, 2006. Vol. 41. - P. 467-477.

11. Barefield D. Phosphorylation and function of cardiac myosin binding protein-C in health and disease // D. Barefield, S. Sadayappan // J. Mol. Cell. Cardiol, 2010. Vol.48. - P. 866 - 875.

12. Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding / M. M. Bradford // Anal Biochem, 1976. Vol.72. - P. 248 -254.

13. Ca -regulated structural changes in troponin / M.V. Vinogradova, D.B. Stone, G.G. Malanina, C. Karatzaferi, R. Cooke, R. A. Mendelson, and R.J. Fletterick // Proc Natl Acad Sci USA, 2005. -Vol. 102.-P. 5038-5043.

14. Calcium regulation of skeletal muscle thin filament motility in vitro / A.M. Gordon, M.A. LaMadrid, Y. Chen, Z. Luo, P.B.Chase // J. Biophys, 1997. Vol. 72. - P. 1295-1307.

15. Calcium regulation of thin filament movement in an in vitro motility assay / E. Homsher, B. Kim, A. Bobkova, L.S. Tobacman // J. Biophys. 1996. Vol. 70. - P. 1881-1892.

16. Cardiac myosin binding protein C its role in physiology and disease / E. Flashman, C. Redwood, J. Moolman-Smook, H. Watkins // Circ. Res. 2004. Vol.94. - P.1279-1289.

17. Cardiac myosin binding protein c phosphorylation is cardioprotective / S. Sadayappan, H. Osinska, R. Klevitsky, J. N. Lorenz, M. Sargent, J.D. Molkentin, C.E. Seidman, J.G. Seidman, and J. Robbins//PNAS. 2006. - Vol. 103. - P. - 16918-16923.

18. Cardiac myosin binding protein-C modulates actomyosin binding and kinetics in the in vitro motility assay / W. Saber, K.J. Begin, D.M. Warshaw, P. VanBuren // J. Mol. Cell. Cardiol. 2008. - Vol. 44. - P. 1053-1061.

19. Cardiac Myosin Binding Protein-C Phosphorylation in a P-Myosin Heavy Chain Background / S. Sadayappan, J. Gulick, R. Klevitsky, J.N. Lorenz, M. Sargent, J.D. Molkentin, J. Robbins // Circulation. 2009. -Vol. 119.-P. 1253-1262.

20. Cardiac myosin-binding protein C decorates F-actin: implications for cardiac function / A.E. Whittena, C.M. Jeffries, S.P. Harris, and J. Trewhella // PNAS.-2008. Vol.105. - P. 18360-18365.

21. Cardiac myosin-binding protein C modulates the tuning of the molecular motor in the heart / Y.Lecarpentier, N. Vignier, P. Oliviero,

22. A. Guellich, L. Carrier, C. Coiraulty // J. Biophys. 2008. - Vol. 77. -P. 720-728.

23. Cardiac VI and V3 myosins differ in their hydrolytic and mechanical activities in vitro / P. VanBuren, D.E. Harris, R.A. Norman, D.M. Warshaw // Circ. Res. 1995. - Vol. 77. - P. 439-444.

24. Carnes C. A. Age-dependent changes in contraction and regional myocardial myosin heavy chain isoform expression in rats / C. A. Carnes, T. P. Geisbuhler, and P. J. Reiser // J. Appl. Physiol. 2004. -Vol. 97.-P. 446-453.

25. Characterisation of the sarcomeric myosin heavy chain multigene family in the laboratory guinea pig / D.P. Tonge, S.W. Jones, R.G Bardsley and T. Parr // BMC Molec. Biol. 2010. - Vol. 52. - P. 1- 8.

26. Chizzonite R.A. Comparison of myosin heavy chains in atria and ventricles from hyperthyroid, hypothyroid, and euthyroid rabbits / R.A. Chizzonite, A.W. Everett, G. Prior, and R. Zak // J. Biol. Chem. 1984. - Vol. 259.-P. 15564-15571.

27. Cooperative binding to the Ca2+-specific sites of troponin C in regulated actin and actomyosin / Z. Grabarek, J. Grabarek, P.C. Leavis, J. Gergely // J. Biol. Chem. 1983. - Vol. 258. - P. 14098 — 14102.

28. Danzi S. Posttranscriptional regulation of myosin heavy chain expression in the heart by triiodothyronine / S. Danzi, I. Klein // Am J

29. Physiol Heart Circ Physiol. 2005. - Vol. 288. - P. 455-460.i

30. Differential interaction of cardiac, skeletal muscle, and yeast tropomyosins with fluorescent (pyrene 235) yeast actin / W. Chen, Kuo-Kuang Wen, A.E. Sens, and P.A. Rubenstein // J. Biophysical. 2006. -Vol. 90.-P. 1308- 1318.

31. Differential roles of regulatory light chain and myosin binding protein-C phosphorylations in the modulation of cardiac force development / B.A. Colson, M. R. Locher, T. Bekyarova, J. R. Patel, D.

32. P. Fitzsimons, T. C. Irving and R. L. Moss // J. Physiol. 2010. -Vol.588-P. 981 -993.

33. Dillman W.H. Diabetes mellitus induces changes in cardiac myosin of the rat / W.H. Dillman // Diabetes. 1980. - Vol. 29. - P. 579 -582.

34. Distribution and Structure-Function Relationship of Myosin Heavy Chain Isoforms in the Adult Mouse Heart / M. Krenz, S. Sadayappan, H.E. Osinska, J. Henry, S. Beck, D.M. Warshaw, J. Robbins // J. Biol. Chem. 2007. - Vol. 282. - P. 24057 - 24064.

35. Distribution of myosin isozymes within single cardiac cells. An immunohistochemical study / J. Samuel, L. Rappoport, J. Mercadier, A. Lompre, S. Sartore, C. Triban, S. Schiaffino, K. Schwartz // Circ. Res. -1983. Vol. 52. - P. 200-209.

36. Dynamic interaction between cardiac myosin isoforms modifies velocity of actomyosin sliding in vitro / M. Sata, S. Sugiura, H. Yamashita, S. Momomura, T. Serizawa // Circ. Res. 1993. - Vol. 73. — P. 696-704.

37. Eisenberg E. The adenosine triphosphatase activity of acto-heavy meromyosin. A kinetic analysis of actin activation / E. Eisenberg, C. Moos // Biochemistry. 1968. - Vol. 7. - P. 1486-1489.

38. Fitzsimons D.P. Aging-dependent depression in the kinetics of force development in rat skinned myocardium / D.P. Fitzsimons, J. R. Patel, and R. L. Moss // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 1999. -Vol.276.-P. 1511-1519.

39. Fitzsimons D.P. Role of myosin heavy chain composition in kinetics of force development and relaxation in rat myocardium / D.P. Fitzsimons, J. R. Patel, and R. L. Moss // J. Physiol. 1998. - Vol.513. -P. 171-183.

40. Fraser I.D. In vitro motility analysis of actin-tropomyosin regulation by troponin and calcium / I.D. Fraser, S.B. Marston // J. Biol. Chem. 1995. - Vol. 270. - P. 7836-7841.

41. Freiburg A. A molecular map of the interactions between titin and myosin-binding protein C. Implications for sarcomeric assembly in familial hypertrophic cardiomyopathy / A. Freiburg, M. Gautel // Eur. J.Biochem- 1996.- Vol. 235.-P. 317-323.

42. Funatsu T. Structural and functional reconstitution of thin filaments in skeletal muscle // J. Muscle Research and Cell Motility. -1994.-Vol.15.-P. 158-171.

43. Functional differences between the N-terminal domains of mouse and human myosin binding protein-C / J.F. Shaffer, P. Wong, K.L. Bezold, S.P. Harris // J. Biomed. Biotechnol. 2010. Vol.5. - P. 789798.

44. Geeves M.A. Structural mechanism of muscle contraction / M.A. Geeves and K.C. Holmes // Annu. Rev. Biochem. 1999. - Vol.68. - P. 687-728.

45. Giulian G.G. Improved methodology for analysis and quantitation of proteins on one-dimensional silver-stained slab gels / G.G. Giulian, R.L. Moss, M .Greaser // Anal Biochem. 1983. - Vol. 129, № 2. - P. 277-287.

46. Gordon A.M. Regulation of contraction in striated muscle / A.M. Gordon, E. Homsher, M. Regnier // Physiol Rev. 2000. - Vol.80. - P. 853-924.

47. Gordon A.M. Skeletal and cardiac muscle contractile activation: tropomyosin "rocks and rolls" / A.M. Gordon, M. Regnier, E. Homsher //News Physiol Sci. 2001. - Vol. 16.-P. 49—55.

48. Gruen M. Mutations in beta-myosin S2 that cause familial hypertrophic cardiomyopathy (FHC) abolish the interaction with the regulatory domain of myosin-binding protein-C / M. Gruen, M. Gautel // J. Mol. Biol. 1999. - Vol. 286. - P. 933-949.

49. Hartzell H.C. Phosphorylation of purified cardiac muscle Cprotein by purified cAMP-dependent and endogenous Ca2+-calmodulin dependent protein kinases / H.C. Hartzell, D.B. Glass // J. Biol. Chem. 1984. - Vol. 259. - P. 15587-15596.

50. Hartzell H.C. Effects of Phosphorylated and Unphosphorylated C-protein on Cardiac Actomyosin ATPase / H.C Hartzell // J. Mol. Biol. -1985.-Vol. 186.-P. 185-95.

51. Heterogeneity of myosin isozyme content of rabbit heart / R.Z. Litten, B.J. Martin, R.H. Buchthal, R. Nagai, R.B. Low, N.R. Alpert // Circ. Res. 1985. - Vol. 57. - P. 406 — 414.

52. Hofmann P.A. Alterations in Ca2+ sensitive tension due to partial extraction of C-protein from rat skinned cardiac myocytes and rabbit skeletal muscle fibers / P.A.Hofmann, H.C Hartzell, R.L Moss // J. Gen. Physiol. 1991. - Vol. 97. - P. 1141-1163.

53. Hoh J.F.Y. Electrophoretic analysis of multiple forms of rat cardiac myosin: effect of hypophysectomy and thyroxine replacement / J.F.Y. Hoh, P.A. McGrath, P. Hale // J. Mol and Cell Cardiol. 1977. -Vol. 10.-P. 1053-1076.

54. Homsher E. Regulation of force and unloaded sliding speed in single thin filaments: effects of regulatory proteins and calcium / E. Homsher, D.M. Lee, D. Pavlov and L.S. Tobacman // J. Physiol, 2000. -Vol. 524.-P. 233 -243.

55. Honda H. Calcium triggered movement of regulated actin in vitro / H. Honda, S. Asakura // J. Mol. Biol. 1989. - V. 205. - P. 677 - 683*

56. Huxley A.F. Muscle structure and theories of contraction / A.F. Huxley // Progress in Biophysics and Biophysical Chemistry. 1957. -Vol. 7.-P. 255—318.

57. Hypercontractile properties of cardiac muscle fibers in a knock-in mouse model of cardiac myosin-binding protein-C / C.C. Witt, B. Gerull, M.J. Davies, T. Centner, W.A. Linke, L. Thierfelder // J. Biol. Chem. 2001. - Vol. 276. - P. 5353-5359.

58. Hypertrophic cardiomyopathy in cardiac myosin binding protein-C knockout mice / S.P. Harris, C.R.Bartley, T.A. Hacker, K.S. McDonald, P.S. Douglas, M.L. Greaser, P.A. Powers, R.L. Moss // Circ. Res. -2002. Vol. 90. - P. 594-601.

59. Identification of cardiac myosin-binding protein C as a candidate biomarker of myocardial infarction by proteomics analysis / S. Jacquet,

60. X. Yin, P. Sicard, J. Clark, G.S. Kanaganayagam, M. Mayr, M.S. Marber // Mol. & Cell. Proteomics. 2009. - Vol. 12. - P. 2687 - 2699.

61. In vivo left ventricular functional capacity is compromised in cMyBP-C null mice / S. Brickson, D. P. Fitzsimons, L. Pereira, T. Hacker, H. Valdivia, and R.L. Moss // Am. J. Physiol Heart Circ Physiol. 2007. - Vol. 292. - P. 1747-1754.

62. Influence of viscosity on myocardium mechanical activity: A mathematical model / L.B. Katsnelson, L.V. Nikitina, D .Chemla, O.E. Solovyova, C. Coirault, Y .Lecarpentier, V.S. Markhasin // J. Theor. Biol. 2004. - Vol. 230, № 3. - P. 385-405.

63. James J. Signaling and myosin-binding protein C / J. James and J. Robbins // J. Biol. Chem. 2011. - Vol. 286. - P. 9913 - 9919.

64. Janson L.W. Actin-binding proteins regulate the work performed by myosin II motors on single actin filament / L.W. Janson, J.R. Sellers, D.L. Taylor // Cell. Motil. Cytoskel. 1992. - Vol. 22. - P. 274-280.

65. Katsnelson L.B. Mathematical modeling of relations between the kinetics of free intracellular calcium and mechanical function of myocardium / L.B. Katsnelson, V.S. Markhasin // J. Mol. Cell. Cardiol. 1996. - Vol. 28, №3. - P. 475—486.

66. Katz A.M. Physiology of the heart / A.M. Katz. Lippincott : Williams & Wilkins, 2001. - 718 p.

67. Kinetic differences at the single molecule level account for the functional diversity of rabbit cardiac myosin isoforms / K.A. Palmiter, M.J. Tyska, D.E. Dupius, N.R. Alpert, D.M. Warshaw // J. Physiol. -1999.-Vol. 519.-P. 669-678.

68. Koretz J.F. The aggregation characteristics of column-purified rabbit skeletal myosin in the presence and absence of C-protein at pH 7.0 / J.F. Koretz, L.M. Coluccio, A.M. Bertasso // J. Biophys. 1982. -Vol. 37.-P. 433-440.

69. Kron S.J. Fluorescent actin filaments move on myosin fixed to a glass surface / S.J. Kron, J.A. Spudich // PNAS. 1986. - Vol. 83. - P. 6272-6276.

70. Laemmli UK. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 / U.K. Laemmli // Nature. 1970. -Vol. 227. № 5259. - P. 680-685.

71. Length and protein kinase A modulations of myocytes in cardiac myosin binding protein C-deficient mice / O. Cazorla, S. Szilagyi, N. Vignier, G. Salazar, E. Kramer, G. Vassort, L. Carrier, A. Lacampagne // Cardiovasc. Res. 2006. - Vol.69. - P. 370-380.

72. Loaded shortening, power output, and rate of force redevelopment are increased with knockout of cardiac myosin binding protein-C / F.S. Korte, K.S. McDonald, S.P. Harris, R.L. Moss // Circ.Res. 2003. -Vol. 93.-P. 752-758.

73. Machackova J. Molecular defects in cardiac myofibrillr proteins due to thyroid hormone imbalance and diabetes / J. Machackova, J. Barta, and N.S. Dhalla // Can. J. Physiol. Pharmacol. 2005. - Vol. 83. -P. 1071- 1091

74. Malmqvist Ulf.P. Cardiac myosin isoforms from different species have unique enzymatic and mechanical properties / Ulf.P. Malmqvist, A. Aronsham, S. Lowey // Biochemistry. 2004. - Vol. 43. - P. 1505815065.

75. Margossian S.S. Preparation of myosin and its subfragments from rabbit skeletal muscle /S.S. Margossian, S. Lowey // Methods. Enzymol. 1982.-Vol. 85.-P. 55-71.

76. Margossian S.S. Reversible dissociation of dog cardiac myosin regulatory light chain 2 and its influence on ATP hydrolysis / S.S. Margossian // J. Biol. Chem. 1985. - Vol. 260. - P. 13747-13754.I

77. Martyn D.A. Ca and Cross-Bridge-Dependent Changes in N-and C-Terminal Structure of Troponin C in Rat Cardiac Muscle / D.A. Martyn, M. Regnier, D. Xu, and A. M. Gordon // J. Biophysic. - 2001. -Vol. 80.-P. 360-370.

78. Martyn D.A. Influence of Length on Force and Activation-Dependent Changes in Troponin C Structure in Skinned Cardiac and Fast Skeletal Muscle / D.A. Martyn and A.M. Gordon // J Biophysic. -2001.-Vol.80.-P. 2798-2808.

79. Mashanov G.I. Automatic detection of single fluorophores in live cells / G.I. Mashanov, J.E. Molloy // J. Biophys. 2007. - Vol. 92. - P. 21992211.

80. McKillop, D. F. Regulation of the interaction between actin and myosin subfragment 1: evidence for three states of the thin filament / D.F. McKillop, and M. A. Geeves // J. Biophys. 1993. - Vol. 65. - P. 693-701.

81. Molecular mechanics of mouse cardiac myosin isoforms / N. R. Alpert, C. Brosseau, A. Federico, M. Krenz, J. Robbins, and D. M. Warshaw, // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2002. - Vol.283. - P. 1446-1454

82. Movement and force produced by a single myosin head / J. E. Molloy, J. E. Burns, J. Kendrick-Jones, R. T. Tregear, D. C. S. White // Nature. 1995. - Vol. 378. - P. 209-212.

83. Myosin from failing and non-failing human ventricles exhibit similar contractile properties / T. Noguchi, P. Jr. Camp, S.L. Alix, J.A.

84. Gorga, K.J. Begin, B.J. Leavitt, F.P. Ittleman, N.R. Alpert, M.M. LeWinter, P. Van'Buren // J. Mol and Cell Cardiol. 2003. - Vol. 35. -P. 91-97.

85. Myosin isoenzyme redistribution in chronic heart overload / A.M. Lompre, K. Schwaetz, A. d'Albis, G. Lacombe, N. van Thiem, B. Swynghedauw, // Nature. 1979. - Vol. 282. - P. 105-107.

86. Myosin isozymic distribution correlates with speed of myocardial contraction / K. Schwartz, Y. Lecarpentier, J.L. Martin, A.M. Lompre, J.J. Mercadier, B. Swynghedauw // J. Mol. Cell. Cardiol. 1981. - Vol. 13.-P. 1071-1075.

87. Myosin S2 is not required for effects of myosin binding protein-C on motility / J.F. Shaffer, M.V. Razumova, An-Yue Tu, M. Regnier, S.P. Harris // FEBS Let. 2007. - Vol. 581. - P. 1501-1504.

88. Myosin types and fiber types in cardiac muscle. I. Ventricular myocardium / S. Sartore, L. Gorza, S. Pierobon Bormioli, L. Dalla Libera, S. Schiaffino, // J. Cell. Biol. 1981. - Vol. 88. - P. 226 - 233.

89. Offer G. A new protein of the thick filaments of vertebrate skeletal myofibrils. Extractions, purification and characterization / G. Offer, C. Moos, R. Starr // J. Mol. Biol. 1973. - Vol. 74. - P. 653 - 676.

90. Pardee J.D. Purification of muscle actin / J.D. Pardee, J.A. Spudich // Methods Enzymol. 1982. - Vol. 85. - P. 164-179.

91. Perry S.V. Vertebrate tropomyosin: distribution, properties and function / S.V. Perry // J. Muscle Res. Cell. Motil. 2001. - Vol. 22. -P.5-49.

92. Phosphorylation switches specific for the cardiac isoform of myosin binding protein-C: a modulator of cardiac contraction? / M. Gautel, O. Zuffardi, A. Freiburg, S. Labeit // J. EMBO. 1995. - Vol. 14.-P. 1952-1960.

93. Pope B. The ATPase activities of rat cardiac myosin isoenzymes / B. Pope, J.F.Y. Hoh, A. Weeds // FEBS Lett. 1980. - Vol. 118. - P. 205-208.

94. Potter J.D. Preparation of troponin and its subunits / J.D. Potter // Methods Enzymol. 1982. - Vol. 85. - P. 241-263.

95. Putkey, J. Fluorescent probes attached to Cys-35 or Cys-84 in0 l cardiac troponin C are differentially sensitive to Ca -dependent eventsin vitro and in situ / J. Putkey, W. Liu, X. Lin, S. Ahmed, M. Zhang, J.

96. D. Potter, and W. G. Kerrick // Biochem. 1997. - Vol. 36. - P. 970978.

97. Reiser P.J. Electrophoretic separation and quantitation of cardiac myosin heavy chain isoforms in eight mammalian species / P.J. Reiser and W.O. Kline // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 1998/ -Vol.274.-P. 1048-1053.

98. Reiser P.J. Multiple isoforms of myosin light chain 1 in pig diaphragm slow fibers: Correlation with maximal shortening velocity and force generation / P.J. Reiser, S. Bicer // Arch. Biochem. Biophys. -2006. Vol.456. - P. 112-118.

99. Role of cardiac myosin binding protein C in sustaining left ventricular systolic stiffening / B.M. Palmer, D. Georgakopoulos, P.M. Janssen, Y. Wang, N.R. Alpert, D.F. Belardi, S. P. Harris, R.L. Moss,

100. P.G. Burgon, C.E. Seidman, J.G. Seidman, D.W. Maughan, D.A. Kass // Circ. Res. 2004. - Vol.94. - P. 1249-1255.

101. Rome E. X-ray diffraction of muscle labelled with antibody to C-protein / E. Rome, G. Offer, F.A. Pepe // Nat. New. Biol. 1973. - Vol. 244.-P. 152-154.

102. Rybakova I.N. Myosin binding protein C interaction with actin: characterization and mapping of the binding site / I.N. Rybakova, M.L. Greaser and R.L. Moss // J. Biol. Chem. 2011. - Vol. 286. - P. 2008 -2016.

103. Single-myosin crossbridge interactions with actin filaments regulated by troponin-tropomyosin / N.M. Kad, S.Kim, D.M. Warshaw, P. VanBuren, J.E.Baker // PNAS. 2005. - Vol. 102, №47. - P. 1699016995.

104. Skeletal muscle regulatory proteins enhance F-actin in vitro motility / A.M. Gordon, Y. Chen, B . Liang, M. LaMadrid, Z. Luo, P.B. Chase // Adv. Exp. Med. Biol. 1998. - Vol. 453. - P. 187-196.

105. Smillie L.B. Preparation and identification of alpha- and beta-tropomyosins / L.B. Smillie // Methods Enzymol. 1982. - Vol. 85, №2. -P. 234-241.

106. Squire J.M. Structural evidence for the interaction of C-protein (MyBPC) with actin and sequence identification of a possible actin-binding domain / J.M. Squire, P.K. Luther, C. Knupp // J. Mol. Biol. -2003.-Vol. 331.-P. 713-724.

107. Starr R. The interaction of C-protein with heavy meromyosin and subfragment-2 / R. Starr, G. Offer // J. Biochem. 1978. - Vol. 171. -P. 813-816.

108. Stelzer J.E. Ablation of myosin-binding protein-C accelerates force development in mouse myocardium / J.E. Stelzer, D.P. Fitzsimons, R. L. Moss // J. Biophys. 2006. - Vol. 90. - P. 4119 - 4127.

109. Structural and functional reconstitution of thin filaments in the contractile apparatus of cardiac muscle / H. Fujita, K. Yasuda, S. Niitsu, T. Funatsu, and S. Ishiwata // J. Biophys. 1996. - Vol. 71. - P. 23072318.

110. Structural Studies of Myosin:Nucleotide Complexes: A Revised Model for the Molecular Basis of Muscle Contraction / A. J. Fisher, C. A. Smith, J. Thoden, R. Smith, K. Sutoh, H. M. Holden, and I. Rayment // J. Biophys. 1995. - Vol. 68. - P. 19 - 28.

111. Structure and Interactions of myosin-binding protein C domain CO: cardiac-specific regulation of myosin at its neck? / J. Ratti, E. Rostkova, M. Gautel , M. Pfuhl // J. Biol. Chem. 2011. - Vol. 286. - P. 12650 -12658.

112. Structure of the mid-region of tropomyosin: Bending and binding sites for actin / J.H. Brown, Z. Zhou, L. Reshetnikova, H. Robinson, R.D. Yammani, L.S. Tobacman, and C. Cohen // PNAS. 2005. - Vol. 102.-P. 18878 - 18883.

113. Sugiura S. Functional characterization of cardiac myosin isoforms / S. Sugiura H. Yamashita // J. Physiol (Japanese). 1998. - Vol. 48. -P. 173 - 179.

114. Support for a trimeric collar of myosin binding protein C in cardiac and fast skeletal muscle, but not in slow skeletal muscle / E. Flashmanb, L. Korkiea, H. Watkinsb, C. Redwoodb, J.C. Moolman-Smook // FEBS Let. 2008. - Vol. 582. - P. 434-438.

115. The binding of skeletal muscle C-protein to F-actin, and its relation to the interaction of actin with myosin subfragment-1 / C. Moos, C.M. Mason, J.M. Besterman, I.N. Feng, J.H. Dubin // J. Mol. Biol. -1978.-Vol. 48.-P. 571-586.

116. The major myosin-binding domain of skeletal muscle MyBP-C (C protein) resides in the COOH-terminal, immunoglobulin C2 motif / T.

117. Okagaki, F.E. Weber, D.A. Fischman, K.T. Vaughan, T. Mikawa, F.C. Reinach // J. Cell. Biol. 1993. - Vol. 123. - P. 619 - 626.

118. The Role of the N-Terminus of the Myosin Essential Light Chain in Cardiac Muscle Contraction / K. Kazmierczak, Y. Xu, M. Jones, G. Guzman, O.M. Hernandez, G.L.W. Kerrick, D. Szczesna-Cordary // J. Mol. Biol. 2009. - Vol. 387. - P. 706 - 725.

119. The ultrastructural location of C-protein, X-protein and H-protein in rabbit muscle / P. Bennett, R. Craig, R. Starr, G. Offer // J. Muscle Res. Cell. Motil. 1986. - Vol. 7. - P. 550 - 567.

120. Three-dimensional structure of myosin subfragment-1: a molecular motor / I. Rayment, W.R. Rypniewski, K. Schmidt-Base, R. Smith, D.R. Tomchick, M.M. Benning, D.A. Winkelmann, G Wesenberg and H.M. Holden // Science. 1993. - Vol. 261. - P. 50-58.

121. Tobacman L.S. Isolation and functional comparison of bovine cardiac troponin T isoforms / L.S. Tobacman, R. Lee // J. Biol. Chem. — 1987. Vol. 262. - P. 4059 - 4064.

122. Volkmann N. Evidence for an interaction between the SH3 domain and the N-terminal extension of the Essential Light Chain in Class II myosins / N. Volkmann, L. D. Saraswat S. Lowey // J. Mol. Biol. -2007. Vol.371. - P. 902 - 913.

123. Weisberg A. Relation Between Crossbridge Structure and Actomyosin ATPase Activity in Rat Heart / A. Weisberg, S. Winegrad // Circ. Res. 1998. - Vol.83. - P. 60 - 72.

124. Yamamoto K. The binding of skeletal muscle C-protein to regulated actin / K. Yamamoto // FEBS let. 1986. - Vol. 208. - P. 122 - 127.

125. Yamamoto K. The c-proteins of rabbit red, white, and cardiac muscles / K.Yamamoto, C. Moos // J. Biol. Chem. 1983. - Vol. 258. -P. 8395-8401.