Alosterismo en las proteínas reguladoras del filamento delgado cardiaco controlan la formación de Puentes Cruzados

En el músculo cardiaco, la activación de los filamentos delgados por medio de Ca2+permite la unión fuerte de miosina a la actina la cual genera el efecto de bazo palanca responsable de la conversión de energía química del ATP en energía mecánica. Esta activación es inhibida por la proteína Troponina (Tn) que es sensible al Ca2+. Empero, el nivel de detalle del mecanismo actual de puentes cruzados es insuficiente en describir lo que ocurre con Tn durante este ciclo. El presente estudio trata de estudiar los cambios conformacionales en Tn en función de Ca2+y miosina mediante el uso de microscopía de florescencia de tiempo de vida combinada con resonancia de transferencia de energía Förster (FLIM-FRET). Moléculas fluorescentes localizadas en la terminal C de TnC y TnI, respectivamente, reportan el estado de activación de Tn. Bajo las condiciones probadas, Ca2+es responsable de la mayor parte de la activación de Tn. Miosina en estado rigor (unión fuerte) activa Tn tanto en estados saturados como sub-saturados de Ca2+, pero éste último estado no supera el estado saturado con Ca2+. ATP-γ-S (ATP no hidrolizable) no afecta la activación de Tn significativamente; sin embargo, blebbistatin (induce unión débil en miosina) indujo activación de Tn significativamente en estados sub-saturados de Ca2+. La relación entre el grado de activación de Tn y el de su flexibilidad conformacional sugieren que estados activos e inactivos coexisten en diferentes proporciones que dependen de la combinación de los efectores Ca2+y miosina. Estos resultados satisfacen un modelo de activación alostérica en filamentos delgados.