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Regulação da contração muscular: mutantes sítio-dirigidos dos componentes do sistema contrátil de músculo e sua análise

Processo: 95/04527-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de maio de 1996 - 31 de agosto de 2001
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
Pesquisador responsável:Fernando de Castro Reinach
Beneficiário:Fernando de Castro Reinach
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):98/14589-4 - Observando a ligação de cálcio do complexo troponina C-troponina I utilizando as técnicas de fluorescência e diálise de fluxo, BP.AP
98/05872-4 - Identificação de Troponinas I mutantes expressas com 5-hidroxitriptofano sensíveis as interações com os demais componentes do filamento fino, BP.DR
97/10960-7 - Mapeamento e caracterização do domínio ativatório da Troponina T, BP.DR
96/06465-8 - Mapeamento da interface entre o resíduo 100 da tropomiosina e a molécula de actina, BP.IC
Assunto(s):Proteínas musculares  Músculos  Troponina  Troponina C  Troponina I  Troponina T  Actinas  Cálcio  Filamentos citoplasmáticos  Filamentos intermediários  Mutações induzidas 

Resumo

O objetivo de nosso laboratório é descrever as alterações estruturais que ocorrem no filamento fino de músculo esquelético quando o cálcio se liga à troponina C. Utilizamos técnicas de Biologia Molecular para produzir mutações nas proteínas que compõem o sistema regulatório presente neste filamento e analisamos suas funções "in vitro" e "in vivo". O filamento fino de músculo esquelético é uma estrutura supra-macromolecular capaz de amplificar e transmitir o sinal de ligação do cálcio. A ligação de cálcio à troponina C ativa sete moléculas de actina, sendo que a mais distante se localiza a 200Â da Troponina C. A informação é transmitida da troponina C para os outros componentes da troponina (troponina T e troponina I), em seguida para a tropomiosina e finalmente para as sete actinas que fazem contacto com a tropomiosina. Este sistema regulatório é capaz de ativar a contração muscular 200 milisegundos após o aumento do cálcio intracelular. Este "interruptor molecular" que oscila entre um "on state" (cálcio ligado) e um "off state" (cálcio desligado), apresenta um alto grau de acoplamento entre a ligação do cálcio e a interação actina-miosina. Quando o cálcio está ligado, a afinidade da actina pela miosina aumenta e, quando aumentamos a afinidade da actina pela miosina, a afinidade da troponina C pelo cálcio também aumenta. Existe, portanto um acoplamento físico e energético entre estes dois fenômenos. Com base nesta observação, demonstramos que mutações capazes de deslocar o equilíbrio entre o "on" e "off states" do complexo podem ser usados para definir os aminoácidos de cada subunidade protéica envolvidos na transmissão da informação. (AU)

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