• BMB Reports
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• 제33권6호
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• pp.531-536
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• 2000

Tropomyosin (TM) is an important actin binding protein involved in regulation of muscle contraction. Unacetylated striated tropomyosin failed to bind to actin whereas unacetylated smooth tropomyosin bound well to actin. It has been demonstrated that high actin affinity of unacetylated ${\alpha}-tropomyosin$ was ascribed to the carboxyl terminal amino acid residues. In order to define the role of the carboxyl terminal residues of tropomyosin molecule on actin binding, two mutant tropomyosins were constructed. TM11 is identical to the striated tropomyosin except that the carboxyl terminal last three amino acids was replaced with $^{282}NNM^{284}$ whereas in TM14 $^{276}HA^{277}$ was substituted with smooth specific $^{276}QT^{277}$. TM11 and TM14 were overproduced in Escherichia coli and analyzed for actin affinity. The apparent binding constants (Kapp) of unacetylated tropomyosins were $2.2{\times}10^6M^{-1}$ for sm9, $1.03{\times}10^6M^{-1}$ for TM14, $0.19{\times}10^6M^{-1}$ for TM11, $>0.1{\times}10^6M^{-1}$ for striated, respectively. This result indicated that higher actin affinity of the unacetylated smooth tropomyosin was primarily attributed to the presence of QT residues in the smooth sequence. In case of the Ala-Ser (AS) dipeptide extension of the amino terminus of tropomyosin, Kapp were $21.1{\times}10^6M^{-1}$ for AS-sm9, $8.0{\times}10^6M^{-1}$ for AS-11, $4.7{\times}10^6M^{-1}$ for AS-14, $3.8{\times}10^6M^{-1}$ for AS-striated. AS-TM11 showed considerably higher actin affinity than AS-TM14, implying that interaction of Ala-Ser of the amino terminus with the carboxyl terminal residues. Since Kapp of AS-TM11 was significantly lower than that of AS-sm9, the presence of QT might be required for restoration of high actin affinity of the smooth ${\alpha}-tropomyosin$. These results suggested that the carboxyl terminal amino acid residues Glutamine275-Threonine276 are important for actin affinity of the recombinant smooth ${\alpha}-tropomyosin$, particularly of unacetylated smooth ${\alpha}-tropomyosin$.

• Journal of Life Science
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• 제11권1호
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• pp.1-6
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• 2001

In order to determine the role of the carboxyl terminal amino acid residues of unacetylated ${\alpha}$-tropomyosin in actin affinity two mutant tropomyosins were constructed by site-directed mutagenesis. TM16 was identical to the striated tropomyosin except that three amino acids in the carboxyl terminal end were altered to $^{282}TNM^{284}$ while in TM17 $^{282}TSI^{284}$ of the striated was replaced with$^{282}NSM^{284}$. TM16 and TM17 were overproduced in Escherichia coli and analyzed for actin affinity by comparing actin affinities of the striated and TM11 $^{282}NNM^{284}$). The apparent binding constants (Kapp) of unacetylated tropomyosins to actin were $5.1{\times}10^4M^{-1}$ for the striated, $1.1{\times}10^5M^{-1}$ for TM11, $1.09{\times}10^5M^{-1}$ for TM16, and $1.03{\times}10^5M^{-1}$ for TM17, respectively. Since the actin affinities of TM11, TM16, and TM17 were very similar, this result suggested that amino acid residues 282 and 283 were insignificant for acting affinity of unacetylated $\alpha$-tropomyosin. However, they all exhibited higher actin affinities than that of the striated, suggesting that Met residue at the carboxyl terminus of unacetylated smooth tropomyosin was rather important for actin affinity, presumably due to the nucleophilic nature of sulfur atom in Met residue.

• 생명과학회지
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• 제19권5호
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• pp.573-580
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• 2009

화학적 변형 방식에 의한 트로포마이오신과 액틴의 상호작용을 규명하기 위하여 액틴결합에 중요한 역할을 하는 C-말단부위의 아미노산 잔기 276 또는 277을 단일 시스테인 잔기로 치환한 돌연변이 트로포마이오신을 제조하여 대장균에서 대량 발현시킨 후 액틴 결합력을 측정하였다. 잔기277을 시스테인 잔기로 치환시킨 TM24(QC) 및 TM29(HC)는 액틴 결합 성질을 잃어버렸을 뿐만 아니라 트로포닌 존재 하에서도 액틴결합력이 증가하지 않았다. 이 결과는 잔기 277이 트로포마이신 기능에 중요한 역할을 한다는 것을 제시한다. 반면 잔기 276을 시스테인 잔기로 치환한 TM22(CT) 및 TM23(CA)는 액틴과 비교적 잘 결합하였을 뿐만 아니라 트로포닌 존재 하에서 액틴결합력이 증가하였다. 따라서 TM23(CA)는 시스테인 잔기를 도입하여도 트로포마이오신의 기능을 유지하였으며 향후 화학적 변형 연구를 위한 도구로 중요하게 사용될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제17권2호통권82호
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• pp.204-210
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• 2007

평활근 ${\alpha}$-트로포마이오신의 높은 액틴 친화력은 아미노산 잔기 Gln276 및 Thr277에 기인한다는 이전 보고에 따라, 2 잔기 중 어느 잔기가 액틴 친화력에 더 중요한 가를 알아보기 위하여 골격근 트로포마이오신의 His 혹은 Ala 단일 잔기를 각각 Gln 혹은 Thr으로 치환한 돌연변이 트로포마이오신을 제작하여 대장균에서 대량발현 시킨 후 정제하여 액틴 결합력을 측정하였다. 비록 비아세틸화된 트로포마이오신의 경우 Gln 및 Thr 잔기가 최고 액틴친화력을 위해 모두 필요하나, 돌연변이 트로포마이신 중 Gln 잔기를 가진 돌연변이 트로포마이오신들이 다른 돌연변이 트로포마이오신들에 비하여 3에서 4배 높은 액틴친화력을 보였다. 이러한 결과는 평활근 ${\alpha}$-트로포마이오신의 높은 액틴 친화력은 Thr277 잔기보다 Gln276 잔기에 주로 기인한다는 것을 의미한다.

• 생명과학회지
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• 제14권5호
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• pp.770-777
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• 2004

a-Tropomyosin (TM)의 아미노(N) 말단 구조의 중요성을 확인하기 위하여 N 말단에 알라닌 아미노산 잔기 하나를 첨가한 재조합 Ala-TM을 제조하였다. Ala-TM을 대장균에서 대량발현 시켜 정제한 후, N 말단이 아세틸화된 근육TM및 N말단에 알라닌-세린 잔기를 첨가한 AS-TM과 N말단이 비아세틸화된 TM등의 재조합 TM과 기능을 비교하였다. Ala-TM은 비아세틸화된 TM보다 액틴친화력이 현저히 증가했으나, 근육 및 AS-TM 보다는 약 3배정도 약하게 액틴에 결합하였다. 근육 TM, AS-TM,그리고 Ala-TM모두가 myosin 51의 농도가 낮을 때 ATPase 활성을 억제하였고 농도가 높을 때 촉진하였으나, 억제와 촉진의 정도는 서로 차이가 있었으며 비아세틸화된 TM은 억제하지 않았다. 이들 결과는 N말단 구조가 TM의 기능을 결정하는 중요한 요소임을 나타내며 TM의 온전한 기능을 위해서는 아세틸화된 N 말단이 필요하다는 것을 의미한다.