Изменение состава легких цепей миозина миокарда как возможный компенсаторный механизм при дилатационной кардиомиопатии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.02, кандидат биологических наук Халина, Яна Николаевна

• Халина, Яна Николаевна
• кандидат биологических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Халина, Яна Николаевна

Список использованных сокращений.

ВВЕДЕНИЕ.

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Глава 1. СТРУКТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МИОЗИНА И ЕГО НИТЕЙ.

1.1. Структура молекулы сердечного миозина.

1.1.1. Состав молекулы сердечного миозина.

1.1.2. Легкие цепи сердечного миозина.

1.1.3. Функциональная роль легких цепей сердечного миозина.

1.1.4. Изоформы легких цепей 'сердечного миозина.

1.2. Структура нитей миозина.

1.2.1. Нативные нити сердечного миозина.

1.2.2. Модели структурной организации нитей миозина.

1.2.3. Синтетические нити миозина.

1.2.4. Роль легких цепей в проявлении структурных характеристик нитей миозина.

1.3. Полиморфизм сердечного миозина.

1.3.1. Состав миозина предсердий и желудочков в норме.

1.3.2. Вариабельность состава миозина предсердий.

1.3.3. Вариабельность состава миозина желудочков.

1.3.4. Условия образования гетеромерных молекул миозина in vivo.v.

Глава 2. ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МИОЗИНА

И ЕГО НИТЕЙ.

2.1. АТФазная активность миозина.

2.2. Взаимодействие миозина с актином. Активация АТФазы миозина актином.

2.3. Роль легких цепей в проявлении актин-активируемой АТФазной активности миозина.

Глава 3. ИЗМЕНЕНИЯ В МИОЗИНЕ МИОКАРДА ПРИ АДАПТАЦИИ И

ПАТОЛОГИИ.

3.1. Исполнительный аппарат кардиомиоцитов при гипертрофии сердца.

3.2. Исполнительный аппарат кардиомиоцитов при дилатационной кардиомиопатии.

3.3. Предсердные легкие цепи-1 и сократительные свойства миокарда желудочка.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изменение состава легких цепей миозина миокарда как возможный компенсаторный механизм при дилатационной кардиомиопатии»

Проблема кардиомиопатий - сравнительно новый раздел современной кардиологии. Несмотря на определенный прогресс в понимании патогенеза этих заболеваний и существенное расширение методов лечения, летальность при кардиомиопатиях остается высокой.

Основным клиническим проявлением кардиомиопатий является хроническая сердечная недостаточность, которая сопровождается ремоделированием сердца и проходит в своем развитии стадии компенсации и декомпенсации. В зависимости от компенсаторных механизмов, причины сердечной недостаточности можно отнести к перегрузке сердца давлением (гипертрофическая кардиомиопатия), объемом (дилатационная кардиомиопатия) или к непосредственному поражению кардиомиоцитов (ишемическая болезнь сердца) (Schlant & Sonnenblink, 1998).

Самой распространенной из всех кардиомиопатий является дилатационная (ДКМП). Она поражает в основном молодых людей трудоспособного возраста. Более половины больных, ожидающих трансплантацию сердца, имеют диагноз ДКМП (Шумаков В.И. и др., 1999). Многие из них умирают до операции от прогрессирующей сердечной недостаточности миокардиального генеза. По данным комитета экспертов Всемирной Организации Здравоохранения пятилетняя летальность больных ДКМП составляет 35%. Страдающие этой патологией быстрее, чем при других сердечных заболеваниях, становятся стойкими инвалидами (Мухарлямов и др., 1986).

Анализ литературы показывает, что за последние 20 лет был достигнут заметный прогресс в изучении ДКМП. Однако это, в основном, касается описания клиники и патологической анатомии, в то время как исследования на молекулярном уровне представлены недостаточно. Вместе с тем, решение многих проблем кардиологии на современном этапе зависит от понимания молекулярных механизмов адаптационной способности миокарда. Одна из трудностей проведения работ в этом направлении состоит в том, что ДКМП сопровождается изменением как внутрисаркомерных белков, и в частности миозина, так и факторов, регулирующих сопряжение возбуждения и сокращения, энергетический обмен и p-адренергическую рецепцию (Swynghedauw, 1998). Это усложняет выяснение вклада сократительных белков в изменение функциональной способности миокарда при патологии.

Молекула миозина, основного сократительного белка, состоит из двух тяжелых цепей и двух пар легких цепей. Легкие цепи существуют в виде изоформ, в норме строго специфичных для предсердий и желудочков. При некоторых кардиомиопатиях в миозине желудочков были обнаружены замены эндогенных желудочковых легких цепей на предсердные изоформы. Сделано предположение, что такая замена при патологии может вносить вклад в компенсацию ослабленной сократительной способности миокарда (Schaub et al, 1998), однако прямой эффект предсердных легких цепей на структурные и ферментативные характеристики миозина желудочков и его нитей еще предстояло изучить. Кроме того, несмотря на то, что эта гипотеза поддерживается результатами некоторых экспериментов с трансгенными животными и интакгными или демембранизированными волокнами, однако они не исключают вклада других белков нервно-мышечной системы в наблюдаемую компенсацию. Среди кардиомиопатий участие предсердных легких цепей в компенсации обсуждается только для гипертрофической, когда уровень замен достигает 30%. При проверке этой гипотезы для ДКМП были получены неоднозначные результаты, а низкий уровень этих замен, который составлял не более 17%, не позволял сделать вывода об их физиологическом значении. Таким образом, вопрос об участии изоформных замен в миозине желудочка в компенсации ослабленной функции сердца при ДКМП остается неясным.

Целью настоящего исследования является проверка предположения о компенсаторной роли появления предсердных легких цепей в миозине желудочка при ДКМП. Для этого в работе был изучен изоформный состав легких цепей .миозина желудочков на разных стадиях этого заболевания. Для исследования функционального значения изменений, обнаруженных в составе желудочкового миозина при ДКМП, был разработан методический подход для in vitro изменения изоформного состава легких цепей сердечного миозина и, таким образом, моделирования состава при ДКМП. Новые функциональные свойства гибридных миозинов, способные улучшать сократительные параметры миокарда, позволили сделать заключение о функциональной значимости изоформных замен легких цепей при ДКМП.

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение диссертации по теме «Биофизика», Халина, Яна Николаевна

выводы

1. Показано, что на стадии компенсации ДКМП в миозине желудочков до 30% ЛЦ1ж может заменяться ЛЦ1п. В миозине желудочка на стадии декомпенсации ЛЦ1п отсутствуют. Сделано предположение об адаптационной природе наблюдаемой изоформной замены.

2. Разработан методический подход для in vitro изменения в миозине желудочка изоформного состава легких цепей.

3. Впервые получен гибридный миозин желудочка, в котором 75% ЛЦ1ж и ЛЦ2ж заменены соответствующими предсердными изоформами. Такой миозин формировал нити нормальных размеров и формы и проявлял актин-активируемую АТФазную активность на 63% выше контрольной. Сделано предположение о том, что наблюдаемая активация ферментативных свойств обусловлена ЛЦ1п.

4. Для подтверждения вклада ЛЦ1п в улучшение функциональных свойств миозина желудочков впервые получены модельные гибридные миозины желудочка с ЛЦ1п. Нити гибридных миозинов по форме и размерам не отличались от контрольных. Замена 17%, 24% и 42% ЛЦ1ж предсердными ЛЦ1 увеличивала актин-активируемую АТФазную активность гибридных миозинов на 18%, 26% и 46%, соответственно.

5. Отмечена сильная положительная корреляция между содержанием ЛЦ1п и уровнем ферментативной активности гибридного миозина (коэффициент корреляции = 0.999).

6. Анализ свойств двух типов гибридных миозинов свидетельствует о прямом активирующем эффекте ЛЦ1п на ферментативную активность миозина желудочка, что свидетельствует о роли изоформной замены в составе легких цепей при ДКМП в компенсации сердечной недостаточности.

7. Проведенное исследование открывает перспективы разработки методов генной терапии для пациентов с сердечной недостаточностью либо путем вирусного трансфера кДНК ЛЦ1п в кардиомиоциты, либо активацией транскрипции гена ЛЦ1 п в желудочках сердца.

БЛАГОДАРНОСТИ

Выражаю искреннюю признательность моему руководителю Подлубной З.А., сотрудникам лаборатории структуры и функции мышечных белков ИТЭБ РАН, где была выполнена основная часть работы: Алексеевой Ю.А., Борисовой З.П., Вихлянцеву И.М., Макаренко И.В., Малышеву С.Л., Сусеровой Т.С, Удальцову С.Н. Шпагиной М.Д., а также Вишневской З.И., Лежневу Э.И.; директору НИИТиИО МЗ РФ Шумакову В.И. и заведующим отделениями Клинической анатомии и Рентгено-дифракционной диагностики Ильинскому И.М. и Честухину В.В.; коллегам из Макс-Дельбрук Центра молекулярной медицины (Берлин-Бух, Германия), где была выполнена часть работы Бартч X., Зибилак С., Котичке М., Лютч Г., Морано И., Петцхолд Д., Хаазе X., Шлегель В., Эрдманн Б.

Сердечно благодарю моих родителей и сестру за понимание и поддержку, оказанную при подготовке работы и школьного учителя Иванкову А.И., которая вдохновила меня заняться научной деятельностью.

Исследование по теме диссертационной работы были поддержаны грантами РФФИ 01-04-48195; РФФИ 01-04-97007; Программы ОБН РАН «Интегративные механизмы регуляции функций в организме», Госконтракг № ОБН 7/2003 от 15/04/2003; ДААД А/02/24072; ДФГ 362/22-1.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Изучение способности миокарда поддерживать необходимый уровень функциональной активности при развитии сердечной недостаточности имеет не только фундаментальное, но и большое прикладное значение. Установление молекулярных механизмов такого адаптационного процесса может дать совершенно новое направление в диагностике, лечении и профилактике сердечно-сосудистых заболеваний, которые являются главной причиной смертности. Настоящая работа была посвящена исследованию адаптации на уровне миозина миокарда. Полученные результаты открывают перспективы для диагностики и лечения сердечной недостаточности как при ДКМП, так и при других сердечных заболеваниях.

• Легкие цепи сердечного миозина и прогноз развития ДКМП

Рекомендуется методом гель-электрофореза при денатурирующих условиях в эндомиокардиальных биоптатах из желудочков больных ДКМП определять изоформный состав легких цепей миозина. На начальной стадии заболевания в миозине желудочков экспрессируются ЛЦ1п. Отсутствие ЛЦ1п свидетельствует о конечной стадии ДКМП и прогрессирующей депрессии сократительной способности желудочков сердца.

Таким образом, определение изоформной композиции легких цепей миозина желудочков при ДКМП, наряду с клинико-гемодинамической оценкой состояния больных, может стать основой для создания прогностического теста развития ДКМП и может использоваться для оценки резервных возможностей миокарда. Тест, основанный на оценке состава основного сократительного белка - миозина, позволит более адекватно определять категорию больных с неблагоприятным ближайшим прогнозом заболевания и выполнять операцию по трансплантации сердца в более ранние сроки, снизив тем самым уровень дооперационной смертности. Преимущества такого теста - отсутствие влияния сопутствующих заболеваний и его простота.

• Легкие цепи сердечного миозина и генная терапия сердечно-сосудистых заболеваний

Как свидетельствуют результаты, полученные в данном исследовании, появление ЛЦ1п в желудочках может быть молекулярным адаптационным механизмом, который участвует в компенсации недостаточной сократительной способности сердечной мышцы к условиям повышенной нагрузки. Следовательно, для лечения пациентов с конечной стадией ДКМП и другими сердечными заболеваниями, сопровождающимися сердечной недостаточностью, могут быть разработаны подходы генной терапии либо путем вирусного трансфера кДНК ЛЦ1п в кардиомиоциты, либо активацией транскрипции гена ЛЦ1п в желудочках сердца.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Халина, Яна Николаевна, 2004 год

1. Вихлянцев И.М., Алексеева Ю.А., Шпагина М.Д., Удальцов С.Н., Подлубная З.А. (2002) Изучение свойств С-белка скелетных и сердечных мышц сусликов Citellus undulatus на разных стадиях зимней спячки. Биофизика, т. 47, № 4: 701705

2. Ибрагимов А.Ю. (1989) Клинико-морфологические сопоставления при дилятационной кардиомиопатии. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

3. Левицкий Д.И. (1987) Структурные особенности и функциональная роль молекул миозина. Структура и функции белков сократительных систем, Л.: Наука

4. Лукоянова Н.А., Игнатьев Д.А., Колаева С.Г., Подлубная З.А. (1997) Биофизика, 42:343-347.

5. Макаренко И.В., Шпагина М.Д., Вишневская З.И., Подлубная З.А. (2002) Изменение структурно-функциональных свойств цитоскелетного эластичного белка тайтина при дилатационной кардиомиопатии Биофизика, т. 47, № 4: 706710

6. Малышев С.Л. (2000) Роль легких цепей миозина в регуляции мышечного сокращения. Цитология, 42: 19-26

7. Мархасин B.C., Изаков ВЛ., Шумаков В.И. (1994) Физиологические основы нарушения сократительной функции миокарда. СПб.: Наука, 256 с.

8. Мацука Г.Х. (2000) Сравнительное исследование иммунореактивности тропонинового комплекса при дилатационной и ишемической кардиомиопатиях. Биополимеры и клетка, т. 16, № 2:40-45

9. Моисеев B.C. (2000) Сердечная недостаточность и достижения генетики. Достижения в изучении генома человека делают все более и более значимой оценку различных генетических аспектов при конкретных видах патологии. Consilium Mudicum. Т. 1,№4: 121-131

10. Мравян С.Р., Канвар С., Голухова Е.З. (1997) Клинико-инструментальные показатели в оценке прогноза миокардита и дилятационной кардиомиопатии. Кардиология, № 7: с. 67-72

11. Мухарлямов Н.М., Попович М.И., Затушевский И.Ф. (1986) Дилатационная кардиомиопатия. Кишенев: "Штиница", 158 с.

12. Пермяков Е.А. (1993) Кальцийсвязывающие белки. М., Наука, с. 191

13. Подлубная З.А. (1999) Состав, структура и структурные переходы в толстых нитях поперечно-полосатых мышц позвоночных. Биофизика, т. 44, № 4: 700-707

14. Терещенко С.Н., Джаиани Н.А. (2001) Дилатационная кардиомиопатия сегодня. Consilium Medicum. Т. 3, №2

15. Хубутия М.Ш. (2001) дилатационная . кардиомиопатия. Вестник трансплантологии и искусственных органов, № 3-4: 32-40

16. Шумаков В.И. и Толпекин В.Е. (1999) Искуссивенное сердце состояние проблемы и перспективы. Вестник трансплантологии и искусственных органов, №1:29-32

17. Шумаков В.И., Хубутия М.Ш., Ильинский И.М. Дилатационная кардиомиопатия. ООО «Издательство Триада», 2003,448 с.

18. Akopova I.S., Shpagina M.D., Malyshev S.L., Podlubnaya Z.A. (1998) Light chains of myosin in dilated cardiomyopathy: markers of adaptive and pathological stages. J. Mol. Cell Cardiol., v.30, p.A29

19. Arrell D.K., Neverova I., Fraser H., Marban E., Van Eyk J.E. (2001) Proteomic Analysis of Pharmacologically Preconditioned Cardiomyocytes Reveals Novel Phosphorylation of Myosin Light Chain 1. Circulation Research, 89:480

20. Atar D., Gao W.D., Marban E. (1995) Alterations of excitation-contraction coupling in stunning myocardium and in failing myocardium. J. Mol. Cell. Cardiol., 27: 783-791

21. Auckland L.M., Lambert S.J., Cummins P. (1986) Cardiac myosin light and heavy chain isotypes in tetralogy of Fallot. Cardiovasc. Res., 20: 828-836

22. Barany M. (1967) ATPase activity of myosin correlated with speed of muscle shortening. J. Gen. Physiol., 50:197

23. Behlke J., Lutsch G., Gaestel M., Bielka H. (1991) Supramolecular structure of the recombinant small heat shock protein hsp25. FEBS Lett., 288, 119-122

24. Bhayana V., and Henderson A.R. (1995) Biochemical markers of myocardial damage. Clin. Biochem. 28,1

25. Bouvagnet P., Leger J., Dechesne C.A., Dureau G., Anoal M., Leger J.J. (1985) Local changes in myosin types in diseased human atrial myocardium: a quantitative immunofluorescence study. Circulation. 72(2):272-9

26. Bristow M. (1998) Why does the myocardium fail? Insights from basic science. Lancet. 352: 8-14

27. Cantino M.E., Squire J.M. (1986) Resting myosin cross-bridge configuration in frog muscle thick filaments. J. Cell Biol., 102: 610-618

28. Chantler P.D. & Szent-Gyorgyi A.G. (1979) Regulatory light-chains and scallop myosin: full dissociation, reversibility and cooperative effects. J. Mol. Biol. 138: 473492

29. Cheney R.E. and Mooseker M.S. (1992) Unconventional myosins. Curr. Opin. Cell Biol., 4(l):27-35

30. Chin Т.К., Rowe A.J. (1982) Biochemical properties of native myosin filaments. J. Muscle Res. Cell Motil., v.3, № 1, p. 118

31. Chowrashi P.K., Pemrick S.M., Pepe F.A. (1989) LC2 involvement in assembly of skeletal myosin filaments. Biochim. Biophys. Acta, v. 990, p. 216-223

32. Dalla Libera L., Sartore S., Schiaffino S. (1979) Comparative analysis of chicken atrial and ventricular myosins. Bioch. Biophys. Acta, 574:283-294

33. Dow J. & Stracher A. (1971) Identification of the essential light chains "of myosin. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A., 68:1107-10

34. Dreizen P. & Lewis C.G. (1970) relationship of structure to function in myosin. II. Salt denaturation and recombination experiments. Biochemistry, 9:1688-1693

35. Eisenberg E. and Moos C. (1968) The adenosine triphosphatase activity of acto-heavy meromyosin. A kinetic analysis of actin activation. Biochemistry. 7(4):1486-1489

36. Elliott "A., Offer G. (1978) Shape and flexibility of the myosin molecule. J. Mol. Biol., v.123,№4, p. 505-519

37. Engelhard V.A., Lubimova M.N. (1939) Myosin and adenosinetriphosphatase. Nature, vol. 144, №3650, p. 668-669

38. Fewell J.G., Hewett Т.Е., Sanbe A., Klevitsky R., Hayes E., Warshaw D., Maughan D., Robbins J. (1998) Functional significance of cardiac myosin essential light chain isoform switching in transgenic mice. J.Clin.Invest. v.l01(12):2630-2639

39. Figulla H., Rahlf G., Nieger M„ Luig H., Kreuzer H. (1985) Spontaneous hemodynamic improvement or stabilization and associated biopsy findings in patient with congestive cardiomyopathy. Circulation, v. 71, № 6, p. 1095-1104

40. Fisher A.J., Smith C.A., Thoden J., Smith R., Sutoh K., Holden H.M., and Rayment I. (\ 995) Structural studies of myosin:nucleotide complexes: A revised model for themolecular basis of muscle contraction. Biophys. J., 68 Suppl.:19S-28S (b)

41. Franz W.M., Cremer M., Herrmann R., Grunig E., Fogel W., Scheffold Т., Goebel

42. H.H., Kircheisen R., Kubler W., Voit T. (1995) X-linked dilated cardiomyopathy. Novel mutation of the dystrophin gene. Ann. NY Acad. Sci., v. 752, p. 470-491

43. Freeman K., Colon-Rivera C., Olsson M.C., Moore R.L., Weinberger H.D., Grupp

44. L., Vikstrom K.L., laccarino G., Koch W.J., Leinwand L.A. (2001) Progression from hypertrophic to dilated cardiomyopathy in mice that express a mutant myosin transgene. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol., 280: H151-H159

45. Freydina N.A., Vishnevskaya Z.I., Udaltsov S.N. & Podlubnaya Z.A. (1986) Effect of C-protein and DTNB-light chains on actomyosin ATPase activity at various ionic strengths and Ca2+-level. Acta Biophys. Biochim. Hung. 21,247-256

46. Godfrey J.E.& Harrington W.F. (1970) Self-assotiation in the myosin system at high ionoc strength. II. Evidence for the presence of a monomer-dimer equilibrium. Biochemistry, 9: 894-908

47. Harrington W.F. (1971) A mechanochemical mechanism for muscle contraction. Prot. Natl. Acad. Sci. USA. v. 68 № 3: 685-689

48. Haselgrove J.C. (1980) A model of myosin crossbridge structure consistent with the low-angel X-ray diffraction pattern of vertebrate muscle. J. Muscle Res. Cell Motil., 1: 177-191

49. Hein S., Scholz D., Fujitani N., Rennollet H., Brand Т., Friedl A., Schaper J. (1994) Altered Expression of Titin and Contractile Proteins in Failing Human Myocardium. J. Mol. Cell Cardiol., v. 26, p. 1291-1306

50. Henry G.D., Winstanley M.A., Dalgarno D.C., Scott G.M., Levine B.A., and Trayer I.P. (1985) Characterization of the actin-binding site on the alkali light chain of myosin. Biochim. Biophys. Acta, 830:233-243

51. Heusch G., Schulz R. (1996) Hibernating myocardium: a review. J. Mol. Cell. Cardiol., 28: 2359-2372

52. Hirzel HQ, Tuchschmid CR., Schneider J, Krayenbuehl HE, Schaub MC. (1985) Relationship between myosin isoenzyme composition, hemodynamics, and myocardial structure in various forms of human cardiac hypertrophy. Circ. Res., 57(5):729-40

53. Ho G.Y., Chisholm R.L. (1997) Substitution mutations in the myosin essential light chain lead to reduced actin-activated ATPase activity despite stoichiometric binding to the heavy chain. J. Biol. Chem., 272, № .7:4522-4527

54. Hudson L., Harford J.J., Denny R.C., Squire J.M. (1997) Myosin head configuration in relaxed fish muscle: resting state myosin heads must swing axially by up to 150 A or turn upside down to reach the rigor. J. Mol. Biol., 273: 440-455

55. Huxley H.E. (1963) Electron microscope studies on the structure of natural and synthetic protein filaments from striated muscle. J. Mol. Biol., v.7, № 3:281-308

56. Huxley H.E., Brown W. (1967) The low angle X-ray diagram of vertebrate striated muscle and its behavior during contraction and rigor. J. Mol. Biol., v.30, № 2: 383-431

57. Huxley H.E. (1969) The mechanism of muscular contraction. Science, v.164, № 3886: 1356-1366

58. Kaji M., Kuno H., Turn Т., Sato Y., Oizumi K. (2001) Elevated serum myosin light chain I in influenza patients. Intern. Med., V.40(7): 594-597

59. Kasper E.K., Agema W.R., Hutchins G.M., Deckers J.W., Hare J.M., Baughman K.L. (1994) The causes of dilated cardiomyopathy: a clinicopathologic review of 673 consecutive patients. J. Am. Coll. Cardiol., v. 23, № 3: 586-590

60. Katoh T. & Lowey S. (1989) Mapping myosin light chains by immunoelectron microscopy. Use of anti-fluorescyl antibodies as structural probes. J. Cell. Biol. 109:1549-60

61. Kendrick-Jones J., Szentkiralyi E.M., Szent-Gyorgyi A.G. (1976) Regulatory light chains in myosins. J. Mol. Biol., 104:747-75

62. Kensler R.W., Stewart M. (1983) Frog skeletal muscle thick filaments are three-stranded. J. Cell Biol., 96: 1797-1802

63. Khaw B.A., Gold H.K., Fallon J.T., Haber E. (1978) Detection of serum cardiac myosin light chains in acute experimental myocardial infarction: radioimmunoassay of cardiac myosin light chains. Circulation, 58(6): 1130-6

64. Kielley WW & Harrington W.F. (1960) A model for the myosin molecule. Biochim. Biophys. Acta., V. 41:401-21

65. Kolaeva S.G., Kramarova L.I., Ilyasova E.N., Ilyasov F.E. The kinetics and metabolism of the cell of hibernating animals during hibernation (1980) Int. Rev. Cytol., v. 66: 147-70

66. Kretsinger R.H. (1980) Structure and evolution of the calcium-modulated proteins. CRC Crit. Rev. Biochem., 8: 119-174

67. Kurabayashi M., Komuro I., Tsuchimochi H., Takaki F., Yazaki Y. (1988) Molecular cloning and characterization of human atrial and ventricular myosin alkali light chain cDNA clones. J. Biol. Chem., v. 263: 13930-13936

68. Kurabayashi M., Shibasaki Y., Komuro I., Tsuchimochi H., Yazaki Y. (1990) The myosin gene switching in human cardiac hypertrophy. Jpn. Circ. J., 54(9): 1192-205

69. Laemmli H. (1970) Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature V. 227: 680-685

70. Lanzetta P.A., Alvarez L.J., Reinach P.S., Candia O.A. (1979) An improved assay for nanomole amounts of inorganic phosphate. Analytical Biochem., 100: 95-97

71. Lehman W. (1978) Thick-filament-linked calcium regulation in vertebrate skeletal muscle. Nature, v.274, № 5666: 80- 81

72. Levine RJ.C. (1993) Evidence for overlapping myosin heads on relaxed thick filaments of fish, frog and scallop striated muscles. J. Struct. Biol., 110: 99-110

73. Levine, R.J.C., Kensler, R.W., Yang, Z., Stull, J.T. & Sweeney, H.L. (1996) Myosin light chain phosphorylation affects the structure of rabbit skeletal muscle thick filaments. Biophys. J., 71: 898-907

74. Levine RJ.C. (1997) Differences in myosin head arrangement on relaxed thick filaments from Lethocerus and rabbit muscles. J. Muscle Res. Cell Motil., 18: 529-543

75. Levine R.J.C., Yang, Z„ Stull, J.T. & Sweeney, H.L. (1998) Structural and functional responses of mammalian thick filaments to alterations in myosin regulatory light chains. J. Struct. Biol., 122: 149-161

76. Levine R.J., Caulfield J.B., Norton P., Chantler P.D., Deziel M.R., Slayter H.S., Margossian S.S. (1999) Myofibrillar protein structure and assembly during idiopathic dilated cardiomyopathy. Mol. Cell Biochem., 195(1-2): 1-10

77. Lowey S., Slayter H.S., Weeds A.G., Baker H. (1969) Substructure of the myosin molecule. I. Subfragments of myosin by enzymic degradation. J. Mol. Biol., v.42, № 1: 1-29

78. Lowey S., Waller G.S., Trybus K.M. (1993a) Function of skeletal muscle myosin heavy and light chain isoforms by an in vitro motility assay. J. Biol. Chem., v. 268, № 27:20414-20418

79. Lowey S., Waller G.S., Trybus K.M. (19936) Skeletal muscle myosin light chains are essential for physiological speeds of shortening. Nature, v. 365, № 6465, p. 454-456

80. Lowey S., Trybus K.M. (1995) Role of skeletal and smooth muscle myosin light chain. Biophys. J., v. 68, № 2, p. 120s-127s

81. Maeda M., Holder E., Lowes В., Valent S., Bies R.D. (1997) Dilated cardiomyopathy associated with deficiency of the cytoskeletal protein metavinculin Circulation, v. 95, № 1, p. 17-20

82. Margossian S.S. (1985) Reversible dissociation of dog cardiac myosin regulatory light chain 2 and its influence on ATP hydrolysis. J. Biol. Chem., V. 260. № 25: 1374713754

83. Margossian S.A., White H.D., Caulfield J.B., Norton P., Taylor S., Slayter H.S. (1992) Light chain 2 profile and activity of human ventricular myosin during dilated cardiomyopathy. Circulation, v. 85, № 5: 1720-1733

84. Mestroni L., Milasin J., Vatta M., Pinamonti В., Sinagra G., Rocco C., Matulic M., Falaschi A., Giacca M., Camerini F. (1996) Genetic factors in dilated cardiomyopathy. Arch. Mai. Coeur. Vaiss., v. 89, spec № 2: 15-20

85. Milligan R.A., Whittaker M., Safer D. (1990) Molecular structure of F-actin and location of surface binding sites. Nature, v.348:217-221

86. Moos C. (1973) Cold Spring Harbor Symposium Quantitative Biology, 37: 137

87. Moore R.L., Palmer B.M. (1999) Exercise training and cellular adaptations of normal and diseased hearts. Exerc. Sport Sci. Rev., v. 27: 285-315

88. Morano I., Hadicke K., Grom S., Koch A., Schwinger R.H., Bohm M., Bartel S., Erdmann E., Krause E.G. (1994) Titin, myosin light chains and C-protein in the developing and failing human heart. J. Mol. Cell Cardiol., 26(3):361-8

89. Morano I., Ritter O., Bonz A., Timek Т., Vahl C.F., Michel G. (1995) Myosin Light Chain Actin Interaction Regulates Cardiac Contractility. Circ. Res., v. 76, № 5: 720725

90. Morano I. and Haase H. (1997) Different actin affinities of human cardiac essential myosin light chain isoforms. FEBS Lett. 408: 71-74

91. Morano I. (1999) Tuning the human heart molecular motors by myosin light chains. J. Mol. Med., 77: 544-555

92. Pardee J.D. & Spudich J.A. (1982) Purification of muscle actin. Methods Enzymol. V.85 Pt. B:164-181

93. Pemrick S.M. (1977) Comparison of the calcium sensitivity of actomyosin from native and LC-deficient myosin. Biochemistry, v. 16:4047-4054

94. Pepe F.A. (1971) Structure of the myosin filament of striated muscle. Progr. Biophys. Mol. Biol., v.22: 75-95

95. Perrie W.T. & Репу S.V. (1970) An electrophoretic study of the Iow-molecular-weight components of myosin. Biochem. J., 119:31-8

96. Pissarek M., Bigard X., Mateo P., Guezennec C.Y., Hoerter J.A. (1997) Adaptation of cardiac myosin and creatine kinase to chronic hypoxia: role of anorexia and hypertension. Am. J. Physiol., v. 272, № 4, pt.2: H1690-H1695

97. Podlubnaya Z.A., Kakol I., Moczarska A., Stepkowski D., Udaltsov S. (1999) Calcium-induced structural changes in synthetic myosin filaments of vertebrate striated muscles. J. Struct. Biol., v. 127, №1: 1-15

98. Prince H.P., Trayer H.R., Hemy G.D., Trayer I.P., Dalgamo D.C., Levine B.A., Cary P.D., Turner C. (1981) Proton nuclear-magnetic-resonance spectroscopy of myosin subfragment 1 isoenzymes. Eur. J. Biochem., v. 121:213-219

99. Pulliam D.L., Sawina V., Levine R.J.C. (1983) Calcium sensitivity of vertebrate skeletal muscle myosin. Biochemistry, v.22, № 10: 2324-2331

100. Rarick H.M., Opgenorth T.J., von Geldem T.W., Wu-Wong J.R., Solaro R.J. (1996) An essential myosin light chain peptide induces supramaximal stimulation of cardiac myofibrillar ATPase activity. J. Biol. Chem., 271(43):27039-43

101. Rayment I., Rypniewski W.R., Schmidt-Base K., Smith R., Tomchicl D.R., Benning M.W., Winkelmann D.A., Wesenberg G., Holden H.M. (1993) Three-dimensional structure of myosin sub fragment-1: a molecular motor. Science, v. 261: 50-58

102. Rayment I. (1996) The structural basis of the myosin ATPase activity. J. Biol. Chem., 271:15850-15853

103. Rees M. & Young M. (1967) Studies on the isolation and molecular properties of homogeneous globular actin. Evidence for a single polypeptide chain structure. J. Biol. Chem., 242:4449-4458

104. Ritter O., Haase H., Schulte H.D., Lange P.E., Morano I. (1999) Remodeling of the hypertrophied human myocardium by cardiac bHLH transcription factors. J. Cell. Biochem. 74:551-61

105. Schaper J., Froede R., Hein St., Buck A., Hashezume H., Speiser В., Friedl A., Bleese N. (1991) Impairment of the myocardial ultrastructure and changes of the cytoskeleton in dilated cardiomyopathy. Circulation, v. 83: 504-514

106. Schaub M.C., Tuhcshmid C.R., Srihari Т., Hirzel H.O. (1984) Myosin isoenzimes in human hypertophic hearts. Shift in atrial myosin heavy chains and in ventricular myosin light chains. Eur. Heart I, 5 (Suppl): 85-93

107. Schaub M.C., Hirzel H.O. (1987) Atrial and ventricular isomyosin composition in patients with different forms of cardiac hypertrophy. Basic Res. Cardiol., 82 Suppl. 2:357-67

108. Shaub M.C., Hefti M.A., Zuellig R.A., Morano I. (1998) Modulation of contractility in human cardiac hypertrophy by myosin essential light chain isoforms. Cardiovasc. Res., 37: 381-404

109. Schiaffino S & Reggiany C. (1996) Molecular diversity of myofibrillar priteins: gene regulation and functional significance. Physiol. Rew., 76 371423

110. Schlant R. & Sonnenblink A. (1998) Pathophysiology of heart failure. In: Hurst's The heart. Ed. Alexander R. Et al. McGraw-Hill, 687

111. Sellers J.R., Chantler P.D., Szent-Gyorgyi A.G. (1980) Hybrid formation between scallop myofibrils and foreign regulatory light-chains. J. Mol. Biol., 144:223-45

112. Sellers J.R. and Goodson H.V. (1995) in: Protein Profile, v.2, Motor protein 2: myosin. Sheterline, P., Ed., Academic Press, London, 1323-1423

113. Sivaramakrishnan M. & Burke M. (1982) The free heavy chain of vertabrate skeletal myosin subfragment 1 shows full enzymatic activity. J. Biol. Chem., 257: 1102-1105

114. Siu S.C., Sole M. J. (1994) Dilated cardiomyopathy. Curr. Opin. Cardiol., v. 9, № 3: 337-343

115. Skubiszak L. (1993) Force generation in muscle. I. Molecular organization in the thick filament. Biocyb. Biomed. Eng., v. 13, № 1: 75-96

116. Skubiszak L. (1996) Structure and functional significance of the thick filament. Biophysics, 41:40-57

117. Solaro R.J., Pang D.C., Briggs F.N. (1971) The purification of cardiac myofibrils with triton X-protein-100. Biochim. Biophys. Acta.,V. 245:259-262

118. Spry C.J. and Tai P.C. (1991) Dilated cardiomyopathy and myocarditis: monoclonal antibodies to diseased heart tissues. Eur. Heart. J., v. 12, Suppl. D: 130-133

119. Squire J. (1981) The structural basis of muscle contraction. N.- Y.-Lond., Plenum Press

120. Squire J.M., Luther P.K., Knupp C. (2003) Structural evidence for the interaction of C-protein (mybp-C) with actin and sequence identification of a possible actin-binding domain. J. Mol. Biol., 331(3):713-24

121. Stepkowski D., Babiychuk E.B., Danilova V.M. and Kakol I. (1994) Skeletal muscle myosin regulatory light chains conformation affects the papain cleavage of Al light chains. Biochim. Biophys. Acta Protein Struct. Mol. Enzymol., 1209:253-259

122. Stepkowski D., Efimova N., Paczynska A., Moczarska A., Nieznanska H., Kakol I. (1997) The possible role of myosin Al light chain in the weakening of actin-myosin interaction. Biochim. Biophys. Acta., v. 1340, № 1: 105-114

123. Strynadka N.C.J., James M.N.G. (1989) Crystal structures of the helix-loop-helix calcium binding proteins. Annu. Rev. Biochem., 58: 951-998

124. Sutoh K. (1982) Identification of myosin-binding sites on the actin sequence. Biochemistry, v. 21, № 15: 3654-3661

125. Sweeney H.L., Boeman B.F., Stull J.T. (1993) Myosin light chain phosphorylation in vertebrate striated muscle: regulation and function. Am. J. Physiol., v. 264: С1085-C1095

126. Sweeney H.L., Straceski A.J., Leinwand L.A., Tikunov B.A. Faust L. (1994) Heterologous expression of a cardiomyopathic myosin that is defective in its actin interaction. J. Biol. Chem., 269:1603-1605

127. Sweeney H.L. (1995) Function of the N terminus of the myosin essential light chain of vertebrate striated muscle. Biophys. J., 68 Suppl.:l 12S-119S

128. Swynghedauw B. (1986) Developmental and functional adaptation of contractile proteins in cardiac and skeletal muscles. Physiological reviews, v. 66, № 3: 710-771

129. Swynghedauw B. (1998) Molecular biology of heart failure. In: Advances in Cardiomyopathies. Eds. Camerini F., Gavazzi A., De Mira R. 147-159

130. Syrovy I. (1987) Isoforms of contractile proteins. Prog. Biophys. Molec. Biol., v. 49, No 1:1-27

131. Takahashi S. (1978) Topography of the myosin molecule as visualized by an improved negative staining method. J. Biochem., v.83, № 3: 905-908

132. Tate C.A., Hyerk M.F., Taffet G.E. (1994) Mechanisms for the responses of cardiac muscle to physical activity in old age. Medicine and science in sports and exercise, p. 561-567

133. Timson D.J., Trayer I.P. (1997) The myosin essential light chain: how it fine tunes a protein machine. J. Muscle Res. Cell. Motil., 18:260

134. Timson D.J., Trayer I.P. (1997a) The role of the proline-rich region in A 1-type myosin essential light chains: implications for information transmission in the actomyosin complex. FEBS Lett., 400: 31-36

135. Timson D.J., Trayer H.R., Trayer I.P. (1998) The N-terminus of Al-type myosin essential light chains binds actin and modulates myosin motor function. Eur. J. Biochem., 255: 654-662

136. Towbin J.A. (1993) Molecular genetic aspects of cardiomyopathy. Biochemical Medicine and Metabolic Biology, v. 49: 285-319

137. Trahern C.A., Gere J.B., Krauth G.H., Bigham D.A. (1978) Clinical assessment of serum myosin light chains in the diagnosis of acute myocardial infarction. Am. J. Cardiol., v. 41: 641-645

138. Trahair Т., Yeoh Т., Keogh A., Spratt P., Chang V., dosRemedios C., Ganniog P.1993) Myosin Light Chain Gene Expression Associated with Disease States of the Human Heart. J. Mol. Cell Cardiol., v. 26: 577-585

139. Trayer I.P., Trayer H.R., and Levine B.A. (1987) Evidence that the N-terminal region of A1-light chain of myosin interacts directly with the C-terminal region of actin. A proton magnetic resonance study. Eur. J. Biochem., 164:259-266

140. Trybus K.M. (1994) Role of myosin light chain. J. Muscle Res. Cell Motil., v. 15: 587-594

141. Van Buren P., Waller G.S., Harris D.E., Trybus K.M., Warshaw D.M., Lowey S.1994) The essential light chain is required for full force production by skeletal muscle myosin. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, v. 91: 12403-12407

142. Wagner P. & Giniger E. (1981) Hydrolysis of ATP and reversible binding to F-actin by myosin heavy chains free of all light chains. Nature, v.292, № 5823, p. 560-562

143. Wagner P. (1985) Preparation and fractionation of myosin light chains and exchange of the essential light chains. In: Methods in enzymology, 85: 72-81

144. Wagner P.D. & Weeds A.G. (1997) Studies on the role of myosin alkali light chains. Recombination and hybridization of light chains and heavy chains in subfragment-1 preparations. J. Mol. Biol., 109:455-473

145. Walker M., Knight P., Trinick J. (1985) Negative staining of myosin molecules. J. Mol. Biol. 184:535-542

146. Walzthony D., Bahler M., Wallimann Т., Eppenberger H.M., Moor H. (1983) Vizualization of freeze-dried and shadowed myosin molecules immobilized on electron microscopic films. Eur. J. Cell Biol., v.30, № 2: 177-181

147. Watterson J.G., Kohler L., Schaub M.C. (1979) Evidence for two distinct binding affinities in the binding of divalent metal ions to myosin. J. Biol. Chem., 254: 64706477

148. Weeds A.G., Pope B. (1977) Studies on the chymotryptic digestion of myosin. Effects of divalent cations on proteolytic susceptibility. J. Mol. Biol., v.l 11, № 1, p. 129-157

149. Weeds A.G., Lowey S. (1971) Substructure of'the myosin molecule. II. The light chains of myosin. J. Mol. Biol. v. 61 № 3:701-25

150. Wells J.A. and Yount R.G. (1979) Active site trapping of nucleotides by crosslinking two sulfhydryls in myosin subfragment 1. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 76: 4966-4970

151. Williamson M.P. (1994) The structure and function of proline-rich regions in proteins. Biochem. J., 279: 249-260

152. Wikman-Coffelt J. (1980) Properties of the non-specific calcium-binding sites of rabbit skeletal-muscle myosin. Biochem. J. 185(l):265-268

153. Xie X., Harrison D.H., Schlichting I., Sweet R.M., Kalabokis V.N., Szent-Gyrgyi A.G., and Cohen C. (1994) Structure of the regulatory domain of scallop myosin at 2.8° resolution. Nature, 368:306-312

154. Yamashita H., Tyska M.J., Warshaw D.M., Lowey S., Tiybus K.M. (2000) Functional consequences of mutation in the smooth muscle myosin heavy chain at sites implicated in Familial Hypertrophic Cardiomyopathy. J. Biol. Chem., v.275:36, 28045-28052

155. Zimmermann К., Kautz S., Hajdu G., Winter C., Whalen R.G., Starzinski-Powitz A. (1990) Heterogenic mRNAs with an identical protein-coding region of the human embryonic myosin alkali light chain in skeletal muscle cells. J. Mol. Biol., 211: 505513

156. Protein expression profiles, HEART-2D PAGE The human myocardial two-dimensional electrophoresis protein database, German Heart Institute, Berlin, http://userpage.chemie.fu-berlin.de/~pleiss/DCM-profiles.html