Læknaneminn - 01.10.1995, Page 110

SLÉTTIR VÖÐVAR
Mynd 4. Skematísk mynd er sýnir MLCK og
virkjun þess, vinstra megin fyrir tilstilli Ca2+
almodulins og hægra megin eftir klippingu við
trypsín-meðferð. Stjórnsvæðið sem hamlar
virkni MLCK er táknað sem innfelling og á
því er skörun milli gerfihvarfefnisins og
calmodulin-bindisvæðisins. Þegar
stjórnsvæðið liggur ekki yfir bindistað LC20
er ensímið virkt og fosforilering myosins á sér
stað.
(CaM) og svæði er binst myosinLC20. Arnínó-
sýruröð og virkni þessara tveggja isoforma er
nokkuð frábrugðin en 50-60% samsvörun er í
amínósýruröð tveggja fyrstnefndu svæðanna
(30% á bindisvæðinu fyrir LC20). MLCKr
greinir ekki á milli myosins frá rákóttum eða
sléttum vöðvum, en MLCKs er mun sérhæfðara
og fosfórilerar aðeins myosin í sléttum vöðvum.
Sléttir vöðvar úr fóarni hænsna hafa verið notaðir
mikið í rannsóknum á MLCKs og verður hér eftir
aðeins fjallað um MLCK úr sléttum vöðvum.
MLCK er 972 amínósýrur að lengd. Það
hefur verið raðgreint og út frá tilraunum þar sem
amínósýruröð ensímsins hefur verið breytt, hafa
ýmis mikilvæg svæði á ensíminu verið staðsett.
A NH2 endanum er sæti sem binst actini og
tryggir þar með að ensímið sé staðsett við
samdráttarpróteinin. Hvarfavirkni ensímsins er
tengd amínósýruröð frá Gly526-Trp773 og
inniheldur bindisæti fyrir ATP. CaM bindisvæðið
(AIa796-Leu813) er síðan hluti af stærra svæði
sem nefnt hefur verið stjórnsvæði.
Stjórnsvæðið gegnir mikilvægu hlutverki í
einni afþeim tilgátum sem uppi eru um hvernig
starfsemi MLCK er stjórnað (mynd 4). Hún gerir
ráð fyrir að hluti af stjórnsvæðinu (Ser787-
Val807) sé gerfihvarfefni (pseudosubstrat) er
blokkar virka svæðið á ensíminu (11). Þegar
(Ca2,)4-CaM binst við MLCK breytist lögun
stjórnsvæðisins og þessari hömlun er aflétt.
Þessar hugmyndir styðjast við rannsóknir þar
sem eiginleikum MLCK hefur verið breytt. Með
trypsíni má t.d. klippa ensímið við Arg808 og fá
fram óvirka mynd ensímsins sem virkjast ekki
fyrir tilstilli (Ca2+)4-CaM. Þá er enn nógu mikið
til staðar af stjórnsvæðinu til að hindra virkni
ensímsins, en (Ca2+)4-CaM nær ekki að bindast
því og aflétta hömlun gerfihvarfefnisins. Sé hins
vegar klippt með trypsíni við Lys779 er þetta
stjórnsvæði fjarlægt að það miklu leyti að afurðin
er sívirkur MLCK .
FLEIRI KÍNASAR?
Sléttir vöðvar bregðast misjafnlega við ólíku
áreiti eins og vel er þekkt og MLCK er ekki einn
ábyrgur fyrir þeirri hegðun. Mikill áhugi hefur
verið undanfarin ár á að rannsaka samband
[Ca2h]| (styrks kalsíums í frumunni), fosfór-
ileringar myosins og samdráttar, því þessir þrír
þættir fylgjast ekki alltaf að. 1981 lýstu Dillon og
félagar (12) ástandi er þeir nefndu „latch bridge“,
og mætti e.t.v. nefna lásbrýr á Islensku. Þar er átt
við að krossbrúartengsl actomyosins haldist eftir
að [Ca2+]j lækkar og myosin missir fosfathópinn
fyrir tilstilli myosin light chain phosphatasa
(MLCP). Við það verðir Mg2+-ATPasa virkni
actomyosins minni, ekki eins orkukræft og
krossbrýrnar hægvirkari. Samdráttarkraftur í
sléttum vöðvum getur þannig haldist við stöðuga
ertingu og lágan styrk kalsíums í frumunni.
Einnig hefur verið sýnt að við samdrátt vegna
carbacholine ertingar verður kalsíumaukning í
frumunni minni en við ertingu með kalíumklóríð
en samdráttarkrafturinn hins vegar meiri (13).
Því er greinilega ekki alltaf beint samband á milli
[Ca21];, fosfórileringar myosins og samdráttar.
Ástæðan gæti verið breytilegt næmi MLCK
fyrir (Ca2+)4-CaM sem aftur mætti skýra með
100
LÆKNANEMINN 2. tbl. 1995 48. árg.