Сотрудники Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Института биофизики клетки РАН, НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского МГУ и Пущинского филиала БИОТЕХ-университета 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.

Учёные 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.

«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», — прокомментировал исследование главный научный сотрудник ИТЭБ РАН доктор биологических наук Иван Вихлянцев.

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).

Источник: пресс-служба ИТЭБ РАН.