Ученые из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Института биофизики клетки РАН ФИЦ ПНЦБИ РАН, НИИ Физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского МГУ и Пущинского филиала Росбиотеха предложили практические рекомендации по исследованию изоформного состава гигантского белка титина в сердечной мышце в норме и при заболеваниях. Разработка перспективна в качестве дополнительного диагностического потенциала для визуализации негативных изменений уровня титина в сердце человека или животных на ранней стадии различных патологий. Результаты работы опубликованы в журнале Methods.
Титин/тайтин – самый огромный из известных на сегодняшний день белков. Молекулярные массы его изоформ составляют 3000-4000 кДа, а длина молекулы более одного микрометра. Титин синтезируется в основном в мышечной ткани позвоночных животных, в частности, в сердечной и скелетных мышцах. В мышечных волокнах его гигантские молекулы формируют тип нитей, получивших название «эластичные». В поперечнополосатых мышцах млекопитающих авторами обнаружена наиболее высокомолекулярная изоформа титина, получившая название NT.
Ученые из Пущино и Москвы представили новые данные о ведущей роли NT-изоформы титина в поддержании высокоупорядоченной саркомерной структуры, изменение которой может выступать маркером сердечных заболеваний.
Исследование прокомментировал главный научный сотрудник ИТЭБ РАН, д.б.н. Иван Вихлянцев:
«Основным методом изучения изоформного состава титина является электрофоретический анализ этого гигантского белка. Мы предложили пять параметров, которые нужно анализировать после проведения высокоразрешающего ДСН-гель-электрофореза (метод разделения белков на основе их молекулярной массы), чтобы получить наиболее полную информацию о содержании изоформ титина (NT, N2BA, N2B, Cronos) или его продуктов расщепления (протеолитические Т2-фрагменты) в сердечной мышце человека и животных. Известно, что эти параметры (например, соотношение содержания протеолитических фрагментов к содержанию полноразмерных изоформ титина) связаны с различными процессами в мышечных клетках, такими как белковый обмен, запуск и развитие мышечного сокращения, поддержание эластичных свойств мышечных клеток. Одним из новых параметров, предложенных в этой статье, является оценка количественного содержания наиболее высокомолекулярной NT-изоформы титина. Мы показали новые данные о ведущей роли NT-изоформы титина в поддержании высокоупорядоченной саркомерной структуры».
Поскольку развитие патологических изменений в сердечной мышце сопровождается уменьшением содержания титина и, в частности, разрушением NT-изоформы этого белка, то, по словам авторов, электрофоретический анализ изменений изоформного состава и содержания титина при различных заболеваниях сердца имеет диагностический потенциал. Поэтому диагностика и ранее выявление начинающихся изменений в организме является залогом своевременной терапии.
Работа поддержана грантом Российского научного фонда (№ 24-75-00027).
Соавторами статьи из ФИЦ ПНЦБИ РАН стали сотрудники Института биофизики клетки РАН кандидаты биологических наук Вадим Валерьевич Рогачевский и Елена Анатольевна Шишкова.
Публикация: Yakupova EI, Abramicheva PA, Rogachevsky VV, Shishkova EA, Bocharnikov AD, Plotnikov EY, Vikhlyantsev IM. Cardiac titin isoforms: Practice in interpreting results of electrophoretic analysis. Methods. 2025 Apr;236:17-25. doi: 10.1016/j.ymeth.2025.02.007. Epub 2025 Feb 22. PMID: 39993454.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1046202325000465?via=ihub
Источник: ИТЭБ РАН, Алсу Дюкина, https://vk.com/itebras?from=search&w=wall-138998901_1780
