Expression and functional analyses of two essential DEDE myosin light chains from the fast white muscle of the spotted mandarin fish Siniperca scherzeri

[Benekli mandarin balığı, Siniperca scherzeri, dayanıklı beyaz kaslarından iki esansiyel miyozin hafif zincirinin ekspresyonu ve fonksiyonel analizi]

Wuying CHU, Yulong Lİ, Kaizhuo WANG, Dunxue CHEN, Honghui Lİ, Xufang LİANG, Jianshe ZHANG

Özet

Amaç: Esansiyel miyozin hafif zincirleri (EMLC) çizgili kaslarda aktin-miyozinetkileşimini kontrol eden başlıca yapısal ve düzenleyici proteinlerdir. Bu çalışmanın amacımandarin balığında kas gelişimi süresince EMLC özelliklerini ve ekspresyonunu daha iyianlayabilmektir.Materyal ve Metot: cDNA kütüphanesi MLC sekansını karakterize ve izole edebilmekiçin düzenlendi. Nükleotit sekansı ve bulunan amino asit sekansı analiz edildi. Gen ifadekalıbını araştımak için Whole-mount in situ hibridizasyon yöntemi kullanıldı. Kalsiyumbağlanmasındaki biyolojik fonksiyonları in vitro değerlendirebilmek için MLC recombinantproteinler saflaştırıldı.Bulgular: MLC1 ve MLC3'ü kodlayan iki cDNA kopyası benekli mandarin balığı, Sinipercascherzeri, dayanıklı beyaz kaslarından tanımlandı. Sekans analizi sonucunda beneklimandarin balığında bulunan MLC1 ve MLC3'ün kuşlarda ve kemiricilerde bildirildiğigibi alternatif birbirine eklenmeler ile oluşmadığı gösterildi. MLC1 ve MLC3 proteinleri,kalsiyum bağlayan proteinleri içeren geniş bir aile içinde bulunan, heliks-loop-heliks yapısalbölgesini içeren iki EF-el bölgesi olan proteinlerdir.Sonuç: Her iki EMLC geni kasa özel ekspresyon göstermiştir. Bunun yanında erkenembriyonik evrede, MLC1 ve MLC3'de ekspresyonun belirgin kalıbı olarak çakışmalarbelirlendi. MLC1 ve MLC3 rekombinant proteinleri EF-el super ailesi tipik özelliği olan invitro Ca2+ bağlayabilmektedir.

Abstract

Objective: The essential myosin light chains (EMLC) are the major structural and regulatoryproteins that control actin-myosin interaction in striated muscles. The purpose of this workis to provide a better understanding about the EMLC properties and their expression patternduring muscle development in the mandarin fish.Material and Methods: The cDNA library was constructed to isolate and characterize MLCsequences. The nucleotide sequences and inferred amino acid sequences were analyzed.Whole-mount in situ hybridization was carried out to investigate the gene expression pattern.To assess their biological function in calcium binding, MLC recombinant proteins werepurified to analyze their calcium binding activity in vitro.Results: Two cDNA clones encoding MLC1 and MLC3 were identified from the fast whitemuscles of the spotted mandarin fish, Siniperca scherzeri. Sequence analysis revealed thatMLC1 and MLC3 in the spotted mandarin were not produced by alternative splicing asreported in avians and rodents but were encoded by two different genes. MLC1 and MLC3proteins contained two EF-hand domains, which are helix-loop-helix structural domainsfound in a large family of calcium-binding proteins.Conclusion: These two EMLC genes exhibited a muscle-specific expression. Moreover, thedistinct patterns of expression of MLC1 and MLC3 had overlapped during the skeletal muscledevelopment in the early embryonic stage. MLC1 and MLC3 recombinant proteins were ableto bind Ca2+ in vitro, which is a typical characteristic of EF-hand superfamily proteins.