Troponin: Structure, Properties, and Mechanism of Functioning

Biochemistry (Moscow)

Volumn 64, Issue 9, 1999, Pages 969-985

  Filatov, V L ^a   Katrukha, A G ^b   Bulargina, T V ^a   Gusev, N B ^a  

^a MOSCOW STATE UNIVERSITY   (Russian Federation)

^b Moscow Research Institute of Medical Ecology   (Russian Federation)

Author keywords

Actin; Regulation of muscle contraction; Tropomyosin; Troponin

Indexed keywords

CALCIUM; TROPONIN C;

ANIMAL; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; HEART; METABOLISM; PHYSIOLOGY; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN SECONDARY STRUCTURE; REVIEW; SKELETAL MUSCLE;

ANIMALS; CALCIUM; HEART; MODELS, MOLECULAR; MUSCLE, SKELETAL; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN STRUCTURE, SECONDARY; TROPONIN C;

EID: 0033191316     PISSN: 00062979     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: None     Document Type: Review

References (158)

1. Ebashi, S., Kodama, A., and Ebashi, F. (1968) J. Biochem., 64, 465-477.
2. Bailey, K. (1946) Nature, 157, 368-369.
3. Leavis, P. C., and Gergely, J. (1984) CRC Crit. Rev. Biochem., 16, 235-305.
4. Perry, S. V. (1979) Biochem. Soc. Trans., 7, 593-617.
5. Pan, B.-S., and Johnson, R. G. (1996) J. Biol. Chem., 271, 817-823.
6. Wattanapermpool, J., Guo, X., and Solaro, R. J. (1995) J. Mol. Cell. Cardiol., 27, 1383-1391.
7. Bodor, G. S., Anderson, P. A., Ladenson, J. H., Crimmins, D. L., Allen, P. D., and Oakeley, A. E. (1997) Circulation, 96, 1495-1500.
8. Bhayana, V., and Henderson, A. R. (1995) Clin. Biochem., 28, 1-29.
9. Hamm, C. W., and Katus, H. A. (1995) Curr. Opin. Card., 10, 355-360.
10. Katrukha, A. G., Bereznikova, A. V., Esakova, T. V., Pettersson, K., Lovgren, T., Severina, M. E., Pullki, K., Vuopio-Pullki, L. M., and Gusev, N. B. (1997) Clin. Chem., 43, 1379-1385.
11. Kawasaki, H., and Kretsinger, R. H. (1994) Protein Profile, 1, 343-390.
12. Tobacman, L. S. (1996) Anna. Rev. Physiol., 58, 447- 481.
13. Ikura, M. (1996) Trends Biochem. Sci., 21, 14-17.
14. Babu, A., Su, H., Ryu, Y., and Gulati, J. (1992) J. Biol. Chem., 267, 15469-15474.
15. Trigo-Gonzalez, G., Awang, G., Racher, K., Neden, K., and Borgford, T. (1993) Biochemistry, 32, 9826-9831.
16. Liu, W., Dotson, D. G., Lin, X., Mullen, J. J., Gouzalez- Garay, M. L., Lu, Q., and Putkey, J. A. (1994) FEBS Lett., 347, 152-156.
17. Gagne, S. M., Li, M. X., and Sykes, B. D. (1997) Biochemistry, 36, 4386-4392.
18. Satyshur, K. A., Rao, S. T., Pyzalska, D., Drendel, W., Greaser, M., and Sundaralingam, M. (1988) J. Biol. Chem., 263, 1628-1647.
19. Herzberg, O., and James, M. N. G. (1988) J. Mol. Biol., 203, 761-779.
20. Houdusse, A., Love, M. L., Dominguez, R., Grabarek, Z., and Cohen, C. (1997) Structure, 5, 1695-1711.
21. Slupsky, C. M., and Sykes, B. D. (1995) Biochemistry, 34, 15953-15964.
22. Heidorn, D., and Trewhella, J. (1988) Biochemistry, 27, 909-915.
23. Grabarek, Z., Tao, T., and Gergely, J. (1992) J. Muscle Res. Cell Motil, 13, 383-393.
24. Potter, J. D., and Gergely, J. (1975) J. Biol. Chem., 250, 4628-4633.
25. Gusev, N. B., and Barskaya, N. V. (1984) Biochem. J., 220, 315-320.
26. Smith, L., Greenfield, N. J., and Hitchcock-DeGregori, S. E. (1994) J. Biol. Chem., 269, 9857-9863.
27. Gulati, J., Akella, A. B., Su, H., Mehler, E. L., and Weinstein, H. (1995) Biochemistry, 34, 7348-7355.
28. Li, M. X., Sykes, B. D., Smillie, L. B., Kay, C. M., Tsuda, S., and Gagne, S. M. (1995) Biochemistry, 34, 8330-8340.
29. Li, P., Anversa, P., Meggs, L. G., Sonnenblick, E. H., Cheng, W., Malhotra, A., and Hoffmann, P. A. (1997) Am. J. Physiol., 272, H360-H370.
30. Szczesna, D., Guzman, G., Miller, T., Zhao, J., Farokhi, K., Ellemberger, H., and Potter, J. D. (1996) J. Biol. Chem., 271, 8381-8386.
31. Malnic, B., Farah, C. S., and Reinach, F. C. (1998) J. Biol. Chem., 273, 10594-10601.
32. Brito, R. M., Krudy, G. A., Negele, J. C., Putkey, J. A., and Rosevear, P. R. (1993) J. Biol. Chem., 268, 20966-20973.
33. Sundaralingam, M., Drendel, W., and Greaser, M. (1985) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82, 7944-7947.
34. Babu, A., Gulati, J., Su, H., and Rao, V. G. (1993) J. Biol. Chem., 268, 19232-19238.
35. Dobrowolski, Z., Xu, G.-Q., and Hitchcock-DeGregori, S. E. (1991) J. Biol. Chem., 266, 5703-5710.
36. Ramakrishnan, S., and Hitchcock-DeGregori, S. E. (1996) J. Biol. Chem., 35, 15515-15521.
37. Herzberg, O., and James, M. N. G. (1985) Nature, 313, 653-659.
38. Herzberg, O., Moult, J., and James, M. N. G. (1986) J. Biol. Chem., 61, 2638-2644.
39. Fujimori, K., Sorenson, M., Herzberg, O., Moult, J., and Reinach, F. C. (1990) Nature, 345, 182-184.
40. Grabarek, Z., Tan, R.-Y., Wang, J., Tao, T., and Gergely, J. (1990) Nature, 345, 132-135.
41. Da Silva, A. C. R., Dearanjo, A. H. B., Herzberg, O., Moult, J., Sorenson, M., and Reinach, F. C. (1993) Eur. J. Biochem., 213, 599-604.
42. Sweeney, H. L., Brito, R. M., Rosevear, P. R., and Putkey, J. A. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 87, 9538-9542.
43. Gulati, J., Babu, A., and Su, H. (1992) J. Biol. Chem., 267, 25073-25077.
44. Strynadka, N. C., James, M. N., Smillie, L. B., Li, M. X., Sielecki, A. R., and Cherney, M. (1997) J. Mol. Biol., 273, 238-255.
45. Sia, S. K., Li, M. X., Spyracopoulos, L., Gagne, S. M., Liu, W., Putkey, J. A., and Sykes, B. D. (1997) J. Biol. Chem., 272, 18216-18221.
46. Spyracopoulos, L., Li, M. X., Sia, S. K., Gagne, S. M., Chandra, M., Solaro, R. J., and Sykes, B. D. (1997) Biochemistry, 36, 12138-12146.
47. Liao, R., Wang, C. K., and Cheung, H. C. (1994) Biochemistry, 33, 12729-12734.
48. Krudy, G. A., Kleerekoper, Q., Guo, X., Howarth, J. M., Solaro, R. J., and Rosevear, P. R. (1994) J. Biol. Chem., 269, 23731-23735.
49. Olah, G. A., and Trewhella, J. (1994) Biochemistry, 33, 12800-12806.
50. Vassylyev, D. G., Takeda, S., Wakatsuki, S., Maeda, K., and Maeda, Y. (1998) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95, 4847-4852.
51. Farah, C. S., and Reinach, F. C. (1995) FASEB J., 9, 755-767.
52. Tripet, B., van Eyk, J. E., and Hodges, R. S. (1997) J. Mol. Biol., 271, 728-750.
53. Jha, P. K., Mao, C., and Sarkar, S. (1996) Biochemistry, 35, 11026-11035.
54. Leszyk, J., Tao, T., Nuwaysir, L. M., and Gergely, J. (1998) J. Muscle Res. Cell Motil., 19, 479-490.
55. Verin, A. D., and Gusev, N. B. (1988) Biokhimiya, 53, 1235-1246.
56. Potter, J. D., Sheng, Z., Pan, B. S., and Zhao, J. (1995) J. Biol. Chem., 270, 2557-2562.
57. 56a. Kobayashi, T., Zhao, X., Wade, R., and Collins, J. H. (1999) Biochemistry, 38, 5386-5391.
58. Dhoot, G. K., Gell, P. G. H., and Perry, S. V. (1978) Exp. Cell. Res., 117, 357-370.
59. Perry, S. V. (1999) Mol. Cell. Biochem., 190, 9-32.
60. MacGeoch, G., Barton, P. J., Vallins, P. J., Bhavzar, P., and Spurr, N. K. (1991) Hum. Genet., 88, 101-104.
61. Bhavzar, P. K., Brand, N. J., Yacoub, M. H., and Barton, P. J. R. (1996) Genomics, 35, 11-23.
62. Schiaffino, G., Gorza, L., and Ausoni, S. (1993) Trends Cardiovasc. Med., 3, 12-17.
63. Sasse, S., Brand, N. J., Kyprianou, P., Dhoot, G. K., Wade, R., Arai, M., Periasamy, M., Yacoub, M., and Barton, P. J. (1993) Circ. Res., 72, 932-938.
64. Syska, H., Wilkinson, J. M., Grand, R. J., and Perry, S. V. (1976) Biochem. J., 153, 375-387.
65. Van Eyk, J. E., Strauss, J. D., Hodges, R. S., and Ruegg, J. C. (1993) FEBS Lett., 323, 223-228.
66. Levine, B. A., Moir, A. J. R., and Perry, S. V. (1988) Eur. J. Biochem., 172, 389-397.
67. Pearlstone, J. R., Sykes, B. D., and Smillie, L. B. (1997) Biochemistry, 36, 7601-7606.
68. Van Eyk, J. E., and Hodges, R. S. (1988) J. Biol. Chem., 263, 1726-1732.
69. Talbot, J. A., and Hodges, R. S. (1981) J. Biol. Chem., 256, 12374-12378.
70. Campbell, A. D., van Eyk, J. E., Hodges, R. S., and Sykes, B. D. (1992) Biochim. Biophys. Acta, 1160, 25-54.
71. Mak, A. S., Golosinska, K., and Smillie, L. B. (1983) J. Biol. Chem., 258, 14330-14334.
72. Pearlstone, J. R., and Smillie, L. B. (1983) J. Biol. Chem., 258, 2534-2542.
73. Farah, C. S., Miyamoto, C. A., Ramos, C. H. I., da Silva, A. C. R., Quaggio, R. B., Fujimori, K., Smillie, L. B., and Reinach, F. C. (1994) J. Biol. Chem., 269, 5230-5240.
74. Pearlstone, J. R., and Smillie, L. B. (1995) Biochemistry, 34, 6932-6940.
75. Ngai, S. M., Sonnichsen, H. M., and Hodges, R. S. (1994) J. Biol. Chem., 269, 2165-2172.
76. Leszyk, J., Tao, T., Leavis, P. C., and Collins, J. H. (1987) Biochemistry, 26, 7035-7042.
77. Van Eyk, J. E., Kay, C. M., and Hodges, R. S. (1991) Biochemistry, 30, 9974-9981.
78. McKay, R. T., Tripet, B. F., Hodges, R. S., and Sykes, B. D. (1997) J. Biol. Chem., 272, 28494-28500.
79. 77a. McKay, R. T., Tripet, B. P., Pearlstone, J. R., Smillie, L. B., and Syjes, B. D. (1999) Biochemistry, 38, 5478-5489.
80. Rarick, H. M., Tu, X.-H., Solaro, R. J., and Martin, A. F. (1997) J. Biol. Chem., 272, 26887-26892.
81. Olah, G. A., Rokop, S. E., Wang, C. L., Blechner, S. L., and Trewhella, J. (1994) Biochemistry, 33, 8233-8239.
82. Stone, D. B., Timmins, P. A., Schneider, D. K., Krylova, I., Ramos, C. H. I., Reinach, F. C., and Mendelson, R. A. (1998) J. Mol. Biol., 281, 689-704.
83. Ingraham, R. H., and Swenson, C. A. (1984) J. Biol. Chem., 259, 9544-9548.
84. Chong, P. C. S., and Hodges, R. S. (1982) J. Biol. Chem., 257, 9152-9160.
85. Sheng, Z., Pan, B.-S., Miller, T. E., and Potter, J. D. (1992) J. Biol. Chem., 267, 25407-25413.
86. Chong, P. C. S., and Hodges, R. S. (1982) J. Biol. Chem., 257, 11667-11672.
87. Hitchcock, S. E. (1975) Biochemistry, 14, 5162-5167.
88. Gusev, N. B., and Friedrich, P. (1980) Biochim. Biophys. Acta, 626, 106-116.
89. Stefancsik, R., Jha, P. K., and Sarkar, S. (1998) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95, 957-962.
90. Noland, T. A., Jr., Kuo, J. F., Solaro, R. J., Averyhart- Fullard, V., Jideama, N. M., Raynor, R. L., and Guo, X. (1995) J. Biol. Chem., 270, 25445-25454.
91. Jideama, N. M., Noland, T. A., Jr., Raynor, R. L., Blobe, G. C., Fabbro, D., Kazanietz, M. G., Blumberg, P. M., Hannun, Y. A., and Kuo, J. F. (1996) J. Biol. Chem., 271, 23277-23283.
92. Noland, T. A., Jr., Kuo, J. F., Solaro, R. J., Blumberg, P. M., Kazanietz, M. G., Guo, X., Jideama, N. M., and Raynor, R. L. (1996) Biochemistry, 35, 14923-14931.
93. Venema, R. C., and Kuo, J. F. (1993) J. Biol. Chem., 268, 2705-2711.
94. Strang, K. T., and Moss, P. L. (1995) Circ. Res., 77, 114-120.
95. Swiderek, K., Heilmeyer, L. M., Jr., Hoffmann, F., Schachtele, C., Meyer, H. E., and Jaquet, K. (1990) Eur. J. Biochem., 190, 575-582.
96. Sulakhe, P. V., and Vo, X. T. (1995) Mol. Cell. Biochem., 149/150, 103-126.
97. McConnel, B. K., Bond, M., Norano, I., and Moravec, C. S. (1997) Am. J. Physiol., 273, H1440-H1451.
98. Malhotra, A., Buttrick, P., Bowman, J., and Nakouzi, A. (1997) Mol. Cell. Biochem., 170, 99-107.
99. Al-Hillawi, E., Trayer, I. P., Trayer, H. R., and Bhandari, D. G. (1995) Eur. J. Biochem., 228, 962-970.
100. Dohet, C., Ruegg, J. C., Trayer, I. P., and Al-Hillawi, E. (1995) FEBS Lett., 377, 131-134.
101. Quirk, P. G., Perry, S. V., Levine, B. A., Gao, Y., and Patchell, V. B. (1995) FEBS Lett., 370, 175-178.
102. Dong, W. J., Cheung, H. C., Solaro, R. J., Xinng, J., and Chandra, M. (1997) Biochemistry, 36, 6745-6753.
103. Dong, W. J., Cheung, H. C., Solaro, R. J., She, M., Xinng, J., and Chandra, M. (1997) Biochemistry, 36, 6754-6761.
104. Dong, W. J., Cheung, H. C., Gordon, A. M., and Wang, C. K. (1997) Biophys. J., 72, 850-857.
105. Chandra, M., Dong, W.-J., Pan, B.-S., Cheung, H. C., and Solaro, R. J. (1997) Biochemistry, 36, 13305-13311.
106. Jaquet, K., Lohmann, K., Czisch, M., Holak, T., Gulati, J., and Jaquet, R. (1998) J. Muscle Res. Cell Motil., 19, 647-659.
107. Kaumann, A. J., Krause, E. G., Karczewski, P., Kuschel, M., Bartel, S., Lynham, J. A., and Sanders, L. (1996) Mol. Cell. Biochem., 163/164, 113-123.
108. Kaumann, A. J., and Molenaar, P. (1997) Naunyn Schmiedebergs Arch. Pharmacol., 355, 667-681.
109. Neumann, J., Watanabe, A. M., Scholz, H., Schmitz, W., Rask, H. T., Krause, E. G., Bartel, S., Bodor, G. S., Jones, L. R., and Gupta, R. C. (1995) J. Mol. Cell. Cordial., 27, 1655-1667.
110. Kranias, E. G., and Solaro, R. J. (1983) Fed Proc., 42, 33-38.
111. Fisher, D., Wang, G., and Tobacman, L. S. (1995) J. Biol. Chem., 270, 25455-25460.
112. Perry, S. V. (1998) J. Muscle Res. Cell Motil., 19, 575-602.
113. Pan, B. S., and Potter, J. D. (1992) J. Biol. Chem., 267, 23052-23056.
114. Jin, J. P., Huang, Q. Q., Yeh, H. I., and Lin, J. J. C. (1992) J. Mol. Biol., 227, 1269-1276.
115. Heywood, S. M., Thibailt, M. C., and Siegel, E. (1983) Cell Muscle Motil., 3, 157-193.
116. Greig, A., Hirschberg, Y., Andersen, P. A. W., Hainsworth, C., and Malouf, N. N. (1994) Circ. Res., 74, 41-47.
117. Anderson, P. A. W., Greig, A., Mark, T. M., Malouf, N. N., Oakeley, A. E., Underleider, R. M., Allen, P. D., and Kay, B. K. (1995) Circ. Res., 76, 681-686.
118. Breitbart, R. E., Nguyen, H. T., Medford, R. M., Destree, A. T., Mahdavi, V., and Nadal-Ginard, B. (1985) Cell, 41, 67-82.
119. Townsend, P. J., Barton P. J. R., Yacoub, M. H., and Farza, H. (1995) J. Mol. Cell. Cardiol., 27, 2223-2236.
120. Solaro, R. J., Powers, F. M., Gao, L., and Gwathmey, J. K. (1993) Circulation, 87, 38-43.
121. Ohtsuki, I., and Nagano, K. (1982) Adv. Biophys., 15, 93-130.
122. Flicker, P. F., Phillips, G. N., Jr., and Cohen, C. (1982) J. Mol. Biol., 162, 495-501.
123. Mak, A. S., and Smillie, L. B. (1981) J. Mol. Biol., 149, 541-550.
124. Pan, B. S., Gordon, A. M., and Potter, J. D. (1991) J. Biol. Chem., 266, 12432-12438.
125. Pearlstone, J. R., and Smillie, L. B. (1977) Can. J. Biochem., 55, 1032-1038.
126. Schaertl, S., Lehrer, S. S., and Geeves, M. A. (1995) Biochemistry, 34, 15890-15894.
127. Zot, A. S., and Potter, J. D. (1987) Ann. Rev. Biophys. Biophys. Chem., 16, 535-559.
128. Pearlstone, J. R., and Smillie, L. B. (1978) Can. J. Biochem., 56, 521-527.
129. Jha, P. K., Leavis, P. C., and Sarkar, S. (1996) Biochemistry, 35, 16573-16580.
130. Sutoh, K., and Matsuzaki, F. (1980) Biochemistry, 19, 3878-3882.
131. Gusev, N. B., Barskaya, N. V., Verin, A. D., Duzhenkova, I. V., Khuchua, Z. A. and Zheltova, A. O. (1983) Biochem. J., 213, 123-129.
132. Katrukha, A. G., Bereznikova, A. V., Esakova, T. V., Filatov, V. L., Bulargina, T. V., and Gusev, N. B. (1995) Biochem. Mol. Biol. Int., 36, 195-202.
133. Hitchcock, S. E., Zimmerman, C. J., and Smalley, C. (1981) J. Mol. Biol., 147, 125-151.
134. Leszyk, J., Collins, J. H., Leavis, P. C., and Tao, T. (1988) Biochemistry, 27, 6983-6987.
135. Dahiya, R., Butters, C. A., and Tobacman, L. S. (1994) J. Biol. Chem., 269, 29457-29461.
136. Hinkle, A., Goranson, A., Butters, C. A., and Tobacman, L. S. (1999) J. Biol. Chem., 274, 7157-7164.
137. Gusev, N. B., Dobrovolskii, A. B., and Severin, S. E. (1980) Biochem. J., 189, 219-226.
138. Villar-Palasi, C., and Kumon, A. (1981) J. Biol. Chem., 256, 7409-7415.
139. Risnik, V. V., and Gusev, N. B. (1984) Biochim. Biophys. Acta, 790, 108-116.
140. Dobrovol'skij, A. B., and Gusev, N. B. (1982) Biochem. Int., 5, 473-480.
141. Risnik, V. V., Dobrovolskii, A. B., and Gusev, N. B. (1980) Biochem. J., 191, 851-854.
142. Risnik, V. V., Vorotnikov, V. V., and Gusev, N. B. (1987) Biomed. Biochim. Acta, 8/9, 444-447.
143. Noland, T. A., Jr., Raynor, R. L., and Kuo, J. F. (1989) J. Biol. Chem., 264, 20778-20785.
144. Noland, T. A., Jr., and Kuo, J. F. (1993) J. Mol. Cell. Cardiol., 25, 53-65.
145. Noland, T. A., Jr., and Kuo, J. F. (1992) Biochem. J., 288, 123-129.
146. Mehegan, J. P., and Tobacman, L. S. (1991) J. Biol. Chem., 266, 966-972.
147. Liu, J. D., Wood, J. G., Raynor, R. L., Wang, Y. C., Noland, T. A., Jr., Ausari, A. A., and Kuo, J. F. (1989) Biochem. Biophys. Res. Commun., 162, 1105-1110.
148. Gwathmey, J. K., and Hajjar, R. J. (1990) Circ. Res., 67, 744-752.
149. Rayment, I., Holden, H. M., Whittaker, M., Yohn, C. B., Lorenz, M., Holmes, K. C., and Milligan, R. A. (1993) Science, 261, 58-65.
150. Lehrer, S. S. (1994) J. Muscle Res. Cell Motil., 15, 232- 236.
151. Lehrer, S. S., and Geeves, M. A. (1998) J. Mol. Biol., 277, 1081-1089.
152. Squire, J. M., and Morris, E. P. (1998) FASEB J., 12, 761-771.
153. Cassell, M., and Tobacman, L. S. (1996) J. Biol. Chem., 271, 12867-12872.
154. Butters, C. A., Tobacman, J. B., and Tobacman, L. S. (1997) J. Biol. Chem., 272, 13196-13202.
155. Homsher, E., Kim, B., Bobkova, A., and Tobacman, L. S. (1996) Biophys. J., 70, 1881-1892.
156. Van Eyk, J. E., Thomas, L. T., Tripet, B., Wiesner, R. J., Pearlstone, J. R., Farah, C. S., Reinach, F. C., and Hodges, R. S. (1997) J. Biol. Chem., 272, 10529-10537.
157. Luo, Y., Wu, J.-L., Gergely, J., and Tao, T. (1997) Biochemistry, 36, 11027-11035.
158. Sayle, R. A., and Milner-White, E. J. (1995) Trends Biochem. Sci., 20, 374-376.