Nazwa instytucji finansującej: Narodowe Centrum Nauki
Informacja o finansowaniu lub dofinansowaniu zadania z budżetu państwa lub z państwowych funduszy celowych: Finansowanie ze środków budżetu państwa
Rodzaj dotacji budżetowej lub nazwa programu lub funduszu: MINIATURA 5
Nazwa zadania/projektu: Wpływ nebuliny na zależną od tropomiozyny i troponiny regulację oddziaływań aktomiozynowych
Wartość finansowania lub dofinansowania i całkowita wartość zadania/projektu: 49 940 PLN
Kierownik zadania/projektu: Dr Małgorzata Śliwinska, gosiasl@ukw.edu.pl
Nazwa jednostki realizującej zadanie/projekt: Katedra Biochemii i Biologii Komórki Wydziału Nauk Biologicznych UKW
Okres realizacji: 03.11.2021-02.11.2022
Nr umowy/decyzji: DEC-2021/05/X/NZ1/00394
Status zadania/projektu: w trakcie realizacji
Obsługa administracyjno-finansowa zadania/projektu: Dział Nauki
Krótki opis zadania/projektu:

Rejon nakładania się filamentów grubych, miozynowych z filamentami cienkimi, aktynowymi jest jednym z podstawowych elementów strukturalnych warunkujących siłę skurczu mięśni poprzecznie prążkowanych. Jest on warunkowany przez długość obu typów białek. W różnych rodzajach włókien mięśniowych grube filamenty miozynowe mają tę samą długość, natomiast długość cienkich filamentów aktynowych jest zmienna (Gokhin i wsp., 2012. Nat Rev Mol Cell Biol 14, 113-119). Mechanizm utrzymywania ich prawidłowej długości w komórkach mięśniowych jest istotny dla prawidłowego funkcjonowania mięśni szkieletowych. Oddziaływania aktyny z miozyną są regulowane przez liczne białka, ale przede wszystkim przez tropomiozynę (Tpm), która tworzy łańcuchy wzdłuż całego filamentu cienkiego oraz kompleks troponiny (Tn) (Gordon i wsp., 2000. Physiol. Rev. 80, 853–924; Lehman, 2016. Comp. Physiol.6 (2), 1043–1069).

Najnowsze badania wskazują, że regulacja skurczu sarkomeru wymaga udziału szeregu innych białek, wśród których kluczowa może być nebulina. To gigantyczne białko, oplatające filament aktynowy i zakotwiczone w linii Z sarkomeru, reguluje długość filamentów cienkich i potęguje ich aktywację, co wspomaga wiązanie miozyny do aktyny. Sekwencja aminokwasowa nebuliny zawiera liczne powtórzenia wiążące podjednostki aktyny. Siedem kolejnych powtórzeń składa się na super powtórzenie (S), w którym oprócz miejsc wiązania aktyny, mieści się sekwencja odpowiedzialna za oddziaływania z Tpm. (Kiss i wsp., 2020. Sci. Adv. 6:eabc1992). W ramach działania naukowego zostanie zweryfikowany potencjalny wpływ dwóch super powtórzeń nebuliny na regulację oddziaływań aktyna-miozyna z udziałem kompleksu Tpm-Tn. Na podstawie panelu genowego nebuliny zaprojektowane zostaną plazmidy ekspresyjne niosące konstrukty super powtórzeń nebuliny, S1 i S22. Fragmenty białka będą podlegać nadekspresji w systemie pET. Przy użyciu białek mięśniowych wyizolowanych z tkanek zwierzęcych (aktyna, miozyny i Tn) przeanalizowany będzie wpływ nebuliny na wiązanie rekombinowanych izoform mięśniowych tropomiozyn do aktyny w obecności Tn (± Ca2+) oraz na regulację oddziaływań aktyna-miozyna przez kompleks Tpm-Tn (± Ca2+).

Realizacja działania naukowego dostarczy nowych danych weryfikujących hipotezę, zgodnie z którą super powtórzenia nebuliny modulują wiązanie Tpm-Tn do aktyny, co ma istotny wpływ na funkcję regulatorową tego kompleksu w skurczu sarkomeru.