활성화 부위의 황화기가 화학적으로 변형된 Myosin Heavy Chain의 Calpain에 의한 선택적 분해

Myosin Heavy Chain Covalenily Modified at Its Reactive Site Sulfhydryl Residues is Preferentially Degraded by Calpain

  • 발행 : 1993.07.01

초록

N-ethylmaleimide는 낮은 농도에서 Myosin heavy chain의 활성화 부위에 존재하는 2개의 황화기에 선택적으로 결합하는 것으로 알려져 있다. 계 근조직에서 분리된 $Ca^2$+-의존성 단백질 분해효소, Calpain은 이와같이 알킬화된 Myosin heavy chain을 알킬화 되지 않은 것에 비하여 우선적으로 분해하는 것으로 나타났다. 또한, 황화기를 특이하게 산하시키는 KMnO$_4$가 처리된 Myosin heavy chain도 산화되지 않은 것에 비하여 훨씬 빠른 속도로 분해됨을 관찰하였다. 뿐만아니라, N-ethylmaleimide나 KMnO$_4$의 처리는 농도-의존적으로 myosin에 의한 ATP 분해를 불활성화 시키었다. 이러한 결과는 활성화 부위에 존재하는 황화기의 화학적 변형은 Myosin hsavy chain이 Calapin과 같은 세포내 단백질 분해효소에 의하여 인식되는 기구임을 시사한다.

N-ethylmaleimide at low concentrations is known to interact specifically with 2 sulfhydryl residues in myosin heavy chain. Calpain, a Ca$^2$+-dependent neutral protease isolated from chick skeletal muscle, was found to preferentially degrade the alkylated protein but much less significantly the unmodified protein. Exposure of myosin to KMnO$_4$, which is also known to interact with sulthydryl groups, also caused the rapid degradation of the myosin heavy chain. Furthermore, treatment of each agent with increasing concentrations results in a greater loss of the myosin ATPase activity, indicating that the modification occurred at the reactive site sulfhydryl residues. These results suggest that the covalent modification at the reactive site salfhydryl residues in the myosin heavy chain may mark the protein for degradation by intracellular proteases such as calpain.

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