Биохимия, 2024, № 12

Российская академия наук
БИОХИМИЯ
том 89 №  12 2024 декабрь
Журнал основан А.Н. БАХОМ в 1936 г.
Выходит 12 раз в год
ISSN 0320-9725
Издается под научно-методическим руководством
Отделения биологических наук РАН
Журнал включен в библиографические базы данных Biochemistry 
and Biophysics Citation Index, Biological Abstracts, BIOSIS Database, 
Chemical Abstracts, Chemical Title, Current Contents/Life Science, Excerpta 
Medica, Index Internacional de Cardiologie, Index Medicus (MEDLINE), 
International Abstracts of Biological Sciences, The ISI Alerting Services, 
Science Citation Index, Science Citation Index Expanded, SCOPUS, Compendx
Электронная почта: biochem@pran.ru
Москва
ФГБУ «Издательство «Наука»
© Российская академия наук, 2024
© Редколлегия журнала «Биохимия» (составитель), 2024
Главный редактор
О.А. ДОНЦОВА (Москва) 
Редакционная коллегия: 
А.А. БАЙКОВ (Москва), Д. БАЛТИМОР (Нью-Йорк), А.А. БОГДАНОВ (Москва), 
Е.А. БОНЧ-ОСМОЛОВСКАЯ (Москва), В.И. БУНИК (Москва), А.В. БУРАКОВ (Москва), 
А.Б. ВАРТАПЕТЯН (Москва), С.Д. ВАРФОЛОМЕЕВ (Москва), А.В. ВОРОТНИКОВ (Москва), 
А.Г. ГАБИБОВ (Москва), А. ГАЛКИН (Нью-Йорк), В.А. ГВОЗДЕВ (Москва), Н.В. ГНУЧЕВ (Москва), 
Н.В. ГУЛЯЕВА (Москва), Н.Б. ГУСЕВ (Москва), С.Е. ДМИТРИЕВ (зам. главного редактора, Москва), 
А.В. ЖЕРДЕВ (Москва), А.А. ЗАМЯТНИН (Москва), Р.А. ЗИНОВКИН (Москва), 
О.В. КАРПОВА (Москва), Ю.А. КНИРЕЛЬ (Москва), П.Б. КОПНИН (Москва), А. КОТЛЯР (Тель-Авив), 
Д.В. КУПРАШ (Москва), В. МАРШАНСКИЙ (Бостон), С.А. МОШКОВСКИЙ (Геттинген, Германия), 
Х. МИХЕЛЬ (Франкфурт-на-Майне), Р.Д. ОЗРИНА (отв. секретарь, Москва), Е.Ю. ПЛОТНИКОВ (Москва), 
В.О.ПОПОВ (Москва), С.В. РАЗИН (Москва), А. СТАРКОВ (Нью-Джерси), 
В.И. ТИШКОВ (Москва), Б.В. ЧЕРНЯК (Москва), Р. ЮСЕФИ (Шираз)
Редакция:
Зав. редакцией А.Е. ЕВСТИГНЕЕВА
Научные редакторы А.И. СОРОЧКИНА, Е.Р. ШУВАЛОВА

СОДЕРЖАНИЕ
Том 89, № 12, 2024
Тропонины и патологии скелетной мускулатуры (обзор)
А.П. Богомолова, И.А. Катруха	
2019
Влияние РНК-связывающего белка Sam68 на активность поли(ADP-рибоза)-полимеразы 1
К.Н. Науменко, Е.А. Бережнев, Т.А. Кургина, М.В. Суханова, О.И. Лаврик	
2045
Постселекционное конструирование аптамеров: сравнительное исследование 
аффинности ДНК-аптамеров к рекомбинантному внеклеточному домену рецептора 
эпидермального фактора роста человека
В.Л. Моисеенко, О.М. Антипова, А.А Рыбина, Л.И. Мухаметова, С.А. Ерёмин, 
Г.В. Павлова, А.М Копылов	
2058
Характеристика углеводной специфичности моноклональных антител к грибковым 
антигенным маркерам с использованием биотинилированных олигосахаридов 
в качестве покрывающих антигенов
М.Л. Генинг, А.В. Полянская, А.Н. Кузнецов, A.Д. Титова, В.И. Юдин, Д.В. Яшунский, 
Ю.Е. Цветков , О.Н. Юдина, В.Б. Крылов, Н.Э. Нифантьев	
2070
Новые рамнозосодержащие гликополимеры клеточной стенки Rathayibacter 
festucae ВКМ Ac-1390T
А.С. Шашков , Н.В. Потехина, E.M. Тульская, A.С. Дмитренок, С.Н. Сенченкова, 
Л.В. Дорофеева, Л.И. Евтушенко	
2081
Комбинация ингибиторов IX изоформы карбоангидразы и гефитиниба угнетает 
инвазивный потенциал клеток немелкоклеточного рака легкого
А.С. Бунев, А.А. Шетнев, О.С. Шемчук, П.К. Кожухов, Т.В. Шаронова, И.И. Тюряева, 
М.Г. Хотин, С.В. Агеев, Д.К. Холмуродова, Ж.А. Ризаев, К.Н. Семенов, В.В. Шаройко	
2092
Влияние добавки C- и N-концевого полигистидинового тега на агрегацию 
белка NEP вируса гриппа А
О.Н. Королева, Н.В. Кузьмина, А.П. Толстова, Е.В. Дубровин, В.Л. Друца	
2105
Роль неканонических стэкинг-взаимодействий гетероциклических оснований РНК 
в функционировании рибосомы
В.Г. Метелев, Е.Ф. Баулин, А.А. Богданов	
2120
Влияние производных 8-оксо-1,N6-этеноаденина на работу РНК-полимераз 
вируса SARS-CoV-2 и бактерии Escherichia coli
И.В. Петушков, А.В. Аралов, И.А. Иванов, М.С. Баранов, Т.С. Зацепин, А.В. Кульбачинский	
2132

CONTENTS
Vol. 89, Issue 12, 2024
Troponins and Skeletal Muscle Pathologies (Review)
A. P. Bogomolova and I. A. Katrukha	
2019
RNA-Binding Protein Sam68 Effects Poly(ADP-Ribose) Polymerase 1 Activity
K. N. Naumenko, E. A. Berezhnev, T. A. Kurgina, M. V. Sukhanova, and O. I. Lavrik	
2045
Post-Selection Design of Aptamers: Comparative Study of the DNA Aptamers Affinity 
to the Recombinant Extracellular Domain of Human Epidermal Growth Factor Receptors
V. L. Moiseenko, O. M. Antipova, A. A. Rybina, L. I. Mukhametova, S. A. Eremin, 
G. V. Pavlova, and A. M. Kopylov	
2058
Characterization of Carbohydrate Specificity of Monoclonal Antibodies to Fungal Antigenic 
Markers Using Biotinylated Oligosaccharides as Coating Antigens
M. L. Gening, A. V. Polyanskaya, A. N. Kuznetsov, A. D. Titova, V. I. Yudin, D. V. Yashunskiy, 
Y. E. Tsvetkov , O. N. Yudina, V. B. Krylov, and N. E. Nifantiev	
2070
Novel Rhamnose-Containing Glycopolymers from the Cell Wall of Rathayibacter 
festucae VKM Ac-1390T
A. S. Shashkov , N. V. Potekhina, E. M. Tul’skaya, A. S. Dmitrenok, S. N. Senchenkova, 
L. V. Dorofeeva, and L. I. Evtushenko	
2081
Combination of Carbonic Anhydrase Isoform IX Inhibitors and Gefitinib Suppresses 
on the Invasive Potential of Non-Small Cell Lung Cancer Cells
A. S. Bunev, A. A. Shetnev, O. S. Shemchuk, P. K. Kozhukhov, T. V. Sharonova, I. I. Tyuryaeva, 
M. G. Khotin, S. V. Ageev, D. K. Kholmurodova, J. A. Rizaev, K. N. Semenov, and V. V. Sharoyko	
2092
The Effect of C- and N-Terminal Polyhistidin Tag on Aggregation of Influenza A Virus 
Nuclear Export Protein
O. N. Koroleva, N. V. Kuzmina, A. P. Tolstova, E. V. Dubrovin, and V. L. Drutsa	
2105
The Role of Noncanonical Stacking Interactions of Heterocyclic RNA Bases in Ribosome Functioning
V. G. Metelev, E. F. Baulin, and A. A. Bogdanov	
2120
Effect of 8-oxo-1,N6-Ethenoadenine Derivatives on the Activity of RNA Polymerases 
of the SARS-CoV-2 Virus and Escherichia coli
I. V. Petushkov, A. V. Aralov, I. A. Ivanov, M. S. Baranov, T. S. Zatsepin, and A. V. Kulbachinskiy	
2132

БИОХИМИЯ, 2024, том 89, вып. 12, с. 2019 – 2044
2019
УДК 577.112
ТРОПОНИНЫ И ПАТОЛОГИИ СКЕЛЕТНОЙ МУСКУЛАТУРЫ
Обзор
© 2024 А.П. Богомолова1,2*, И.А. Катруха1,2
1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, 
биологический факультет, 119234 Москва, Россия
2 HyTest Ltd., Турку, Финляндия; электронная почта: bogomolova.agnessa@yandex.ru
Поступила в редакцию 02.05.2024
После доработки 19.11.2024
Принята к публикации 01.12.2024
Скелетная мускулатура составляет ~30–40% от общей массы тела человека и выполняет важнейшие функции, обеспечивая движение, дыхание, производство тепла, а также метаболизм 
глюкозы и белков. Повреждения скелетной мускулатуры оказывают негативное влияние на 
функционирование всего организма, приводят к ухудшению качества жизни и, в тяжёлых 
случаях, к летальному исходу. Ввиду этого своевременная диагностика и терапия нарушений 
функционирования скелетной мускулатуры является актуальной задачей современной медицины. Данный обзор посвящён скелетным изоформам тропонинов – белков, входящих в состав 
тонких филаментов мышечных волокон и участвующих в регуляции мышечного сокращения. 
Описаны биохимические свойства скелетных изоформ тропонинов, а также опыт их использования в качестве белков-маркеров повреждения скелетных мышц. В связи с тем, что удобным 
и чувствительным методом детекции белков-маркеров является иммунохимическое определение в биологических жидкостях, проанализированы факторы, способные оказывать влияние 
на иммунохимическую детекцию скелетных изоформ тропонинов, которые необходимо учитывать при разработке диагностических тест-систем. Помимо этого, показано, что некоторые 
мутации в этих белках могут приводить к развитию заболеваний: данные по известным на 
сегодняшний день мутациям представлены в обзоре. И, наконец, скелетные изоформы тропонинов рассмотрены как мишени для лекарственных средств, разрабатываемых для терапии 
заболеваний скелетных мышц.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: скелетная мускулатура, тропонин, старение, миопатия, биомаркер, моноклональные антитела.
DOI: 10.31857/S0320972524120018 EDN: IGIUDM
Принятые сокращения: а.о. – аминокислотный остаток; бсТнИ – быстрый скелетный ТнИ; бсТнС – быстрый 
скелетный ТнС; бсТнТ – быстрый скелетный ТнТ; мсТнИ – медленный скелетный ТнИ; мс/сТнС – медленный 
скелетный/сердечный ТнС; мсТнТ  – медленный скелетный ТнТ; сТнИ  – сердечный ТнИ; сТнТ  – сердечный 
ТнТ; ТнИ  – тропонин  И; ТнС  – тропонин  С; ТнТ  – тропонин  Т.
* Адресат для корреспонденции.
ВВЕДЕНИЕ
У 
млекопитающих 
поперечно-полосатая 
мускулатура представлена двумя типами ткани  – скелетной и сердечной. Скелетные мышцы 
составляют около 30–40% от общей массы тела 
и выполняют важнейшие функции, обеспечивая 
в т.ч. движение, дыхание и производство тепла  [1,  2]. На них приходится основная доля метаболизма глюкозы, липидов и белков. Повреждения и патологии скелетной мускулатуры могут 
оказывать значительное влияние на различные 
аспекты функционирования всего организма, 
приводить к ухудшению качества жизни и, в тяжёлых случаях, к летальному исходу.
Нарушения функционирования скелетных 
мышц могут быть вызваны механическими 
повреждениями, рабдомиолизом, миопатиями 
и другими заболеваниями, сопровождающимися мышечной атрофией. Наиболее частыми 
причинами механического повреждения скелетных мышц являются различные травмы, 

БОГОМОЛОВА, КАТРУХА
2020
БИОХИМИЯ том 89 вып. 12 2024
в т.ч. синдром длительного сдавления, хирургическое вмешательство, повышенная физическая нагрузка  [3]. Термин «миопатия» описывает любые 
заболевания скелетной мускулатуры различной 
этиологии. Данные патологии зачастую сопровождаются повреждениями структуры скелетной 
мышцы и развитием метаболических нарушений 
в ткани  [4]. Миопатии разделяют на врождённые 
(наследуемые) и приобретённые (вторичные). Наследуемые миопатии включают в себя мышечные 
дистрофии (связаны с мутациями в генах белков 
сократительного аппарата, например, мышечная дистрофия Дюшенна и мышечная дистрофия 
Беккера); конгенитальные миопатии (например, 
немалиновая и коровая миопатии); метаболические миопатии (связаны с мутациями в генах 
различных ферментов, участвующих в метаболизме углеводов и липидов); митохондриальные 
миопатии (связаны с мутациями белков окислительного фосфорилирования митохондрий) и 
каналопатии  [5–8]. Мышечные дистрофии  – одни 
из наиболее распространённых и тяжёлых видов 
наследуемых миопатий, для некоторых из которых, например, мышечной дистрофии Дюшенна, 
характерна прогрессирующая мышечная слабость 
и атрофия, приводящая в итоге к смерти от сердечно-лёгочной недостаточности  [9]. Среди приобретённых миопатий выделяют воспалительные 
миопатии (чаще всего аутоиммунной природы, 
такие как дерматомиозит и полимиозит); миопатии, ассоциированные с различными инфекциями (вызываемые бактериями, грибами или вирусами); токсические миопатии (вызванные в т.ч. 
отравлением наркотическими веществами или 
алкоголем, приёмом миотоксичных лекарственных препаратов, таких как статины, фибраты и 
др.); миопатии, ассоциированные с различными 
патологиями (ревматические и эндокринные заболевания, злокачественные опухоли и др.); идиопатические и эндокринные миопатии  [10–13].
Ещё одной опасной патологией скелетных 
мышц является рабдомиолиз  – процесс разрушения скелетной мышцы с высвобождением в 
кровоток внутриклеточных компонентов, в тяжёлых случаях угрожающий жизни. При разрушении более 100  г мышечной ткани концентрация 
миоглобина в крови достигает критических значений, и значительное количество белка осаждается в почечных канальцах. Данный процесс 
может спровоцировать острую почечную недостаточность, которая является основной причиной 
летальных исходов при рабдомиолизе  [12,  14]. 
У  детей основными факторами, приводящими 
к развитию данной патологии, являются вирусные миозиты, травмы, ревматические заболевания, физические упражнения высокой интенсивности и приём лекарственных препаратов  [12]. 
У взрослых возникновение рабдомиолиза наиболее часто обусловлено злоупотреблением алкоголем или наркотическими веществами, приёмом 
лекарственных препаратов, травмами, злокачественным нейролептическим синдромом или 
обездвиженностью  [5,  12].
Миопатии сопровождаются мышечной атрофией – потерей мышечной массы и силы, при которой катаболизм мышечных белков преобладает 
над анаболизмом. Помимо миопатий, и другие 
заболевания и патологии могут приводить к развитию мышечной атрофии. К ним относят хроническую сердечную недостаточность, хроническую 
обструктивную болезнь лёгких, рак, хронические 
почечные заболевания, болезнь Альцгеймера, инфекционные заболевания [15,  16]. Также к мышечной атрофии приводит обездвиживание и неиспользование мускулатуры, связанное, например, с 
параличом или длительной госпитализацией  [3].
Отдельно стоит отметить саркопению (от греческих слов «sarx» (плоть) и «penia» (нехватка)) – 
потерю мышечной массы, происходящую при старении. При саркопении происходит уменьшение 
поперечной площади и числа мышечных волокон 
и накопление жировой и соединительной ткани в 
скелетной мышце, это процесс прогрессирующей 
и генерализованной потери мышечной массы и 
силы, который влечёт за собой низкую физическую работоспособность и, при длительном развитии, гериатрическую слабость  [17]. Для этого 
состояния характерны повышенный риск болезненности, падений, ограничений в повседневной 
активности, плохой прогноз после хирургического вмешательства и, в конечном счёте, высокая 
смертность  [16]. Распространённость саркопении 
достигает 13% среди людей 60–70 лет и 50% среди 
людей ≥  80  лет  [17]. Наличие диабета повышает 
риск развития саркопении в 2 раза и дальнейшей 
гериатрической слабости – в 1,5–4 раза [18]. Таким 
образом, актуальность этих проблем возрастает в 
связи с увеличением продолжительности жизни. 
На сегодняшний день для снижения прогрессирования саркопении используют корректировку 
питания и физические упражнения, но при этом 
разрабатываются стратегии терапии, направленные на предотвращение мышечного повреждения  [16–18].
Скелетная мускулатура  – основной инсулинзависимый потребитель глюкозы, поэтому потеря мышечной массы при саркопении может 
приводить к развитию инсулинорезистентности 
и, в конечном счёте, сахарному диабету 2  типа. 
Кроме того, формированию данных заболеваний может способствовать адипоз скелетной 
мышцы, наблюдаемый при саркопении  [17,  19]. 
При саркопении и при сахарном диабете 2  типа 
могут развиваться функциональные нарушения, 

ТРОПОНИНЫ И ПАТОЛОГИИ СКЕЛЕТНОЙ МУСКУЛАТУРЫ
2021
БИОХИМИЯ том 89 вып. 12 2024
для которых необходима диагностика и своевременное лечение. Таким образом, важным является мониторинг уменьшения массы скелетных 
мышц, особенно у людей с диабетом.
У человека выявлены три типа скелетных 
мышечных волокон: медленные, 1  типа, и быстрые (2А и 2Х  типа; у других млекопитающих 
также есть волокна 2B  типа)  [20,  21]. Мышечные 
волокна 2А  типа более устойчивы к утомлению, 
чем волокна 2Х типа, и содержат в своём составе 
больше ферментов окислительного метаболизма  [22]. Состав мышцы зависит от выполняемой 
ею функции: мышцы, отвечающие за поддержание положения тела, в основном состоят из волокон медленного типа, в то время как мышцы, 
необходимые для движения, преимущественно 
состоят из волокон быстрого типа  [21].
Развитие некоторых патологий может приводить к повреждению мышечных волокон только 
определённого типа. Так, при мышечной дистрофии Дюшенна повреждаются преимущественно 
быстрые мышечные волокна, наиболее сильно  – 
волокна 2Х типа  [23]. Мышечные повреждения, 
индуцированные приёмом статинов, затрагивают 
преимущественно волокна быстрого типа, в то 
время как приём фибратов  – преимущественно 
волокна медленного типа  [24,  25]. При интенсивных эксцентрических сокращениях также повреждаются волокна преимущественно быстрого 
типа  [26]. Для многих патологических состояний, 
сопровождающихся мышечной атрофией, характерна не только атрофия определённого типа мышечных волокон, но и смена одних волокон на 
другие. Так, при денервации или обездвиженности конечности, при травме спинного мозга, при 
длительном постельном режиме обычно происходит смена медленных волокон на быстрые [27]. 
Обратный процесс, смена быстрых волокон на 
медленные, происходит при голодании, приёме 
глюкокортикоидов, кахексии и саркопении  [27]. 
Помимо этого, для мышечных волокон быстрого 
и медленного типа показана разная способность 
к регенерации после повреждения. Так, на крысах было показано, что если мышцы, состоящие 
преимущественно из волокон быстрого типа (например, extensor digitorum, разгибатель пальцев), 
регенерируют эффективно, то мышцы, состоящие преимущественно из волокон медленного 
типа (например, soleus, камбаловидная мышца), 
не регенерируют полностью, и на месте мышечной ткани развивается фиброз  [28].
Широко применяемыми способами диагностики повреждений скелетной мускулатуры являются различные инструментальные методы: 
магнитно-резонансная томография, компьютерная томография, двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия  [29]. Данные подходы 
позволяют неинвазивно детектировать изменения 
в скелетных мышцах (отёк, замену на жировую 
и соединительную ткань, мышечную атрофию), 
определять конкретные участки повреждений и 
даже проводить количественную оценку изменений в структуре скелетной мускулатуры  [30–34]. 
Однако недостатком инструментальных методов 
является необходимость наличия дорогостоящего 
оборудования и специализированных мест для 
проведения манипуляций. Альтернативой является определение концентрации в крови биомаркеров  – белков скелетной мускулатуры, высвобождающихся в кровоток при повреждении 
мышечных волокон. Наиболее широко используемыми на данный момент маркерами повреждения скелетной мускулатуры, являются креатинкиназа, а также аспаратаминотрансфераза, 
лактатдегидрогеназа и миоглобин  [35]. В то же 
время необходимо отметить, что все вышеперечисленные белки не обладают специфичностью: 
помимо скелетной мускулатуры, они экспрессируются и в других тканях, что может снижать точность проводимой диагностики. В исследованиях, 
направленных на поиск и анализ новых маркеров повреждения скелетных мышц, выделяют 
такие белки, как связывающий жирные кислоты 
белок  3, лёгкие цепи миозина  3, ММ-изоформа 
креатинкиназы, а также скелетные изоформы 
тропонина  И (ТнИ)  [36]. Несмотря на то что все 
вышеперечисленные белки сравнимы или превосходят по чувствительности маркеры, используемые на сегодняшний день, среди них лишь 
один белок  – скелетные изоформы ТнИ  – специфичен для скелетной мускулатуры [9,  36,  37]. ТнИ 
вместе с тропонином  Т (ТнТ) и тропонином  С 
(ТнС) образует тропониновый комплекс, который 
участвует в регуляции мышечного сокращения 
[38,  39]. Изоформы ТнТ также специфичны для 
скелетной мускулатуры, однако мы не нашли 
данных, подтверждающих их использование в 
качестве маркера повреждения мышц. Возможность его использования как маркера требует 
дальнейшего изучения.
На протяжении многих лет скелетные тропонины привлекали внимание исследователей с 
точки зрения изучения регуляции мышечного 
сокращения. В данном обзоре мы описываем 
роль этих белков в развитии некоторых заболеваний скелетных мышц и рассматриваем возможность их применения для диагностики и терапии 
повреждений скелетной мускулатуры.
БИОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТРОПОНИНОВ
Тропонин И. ТнИ представлен в организме 
человека тремя изоформами: сердечной (сТнИ) 

БОГОМОЛОВА, КАТРУХА
2022
БИОХИМИЯ том 89 вып. 12 2024
Таблица  1. Некоторые свойства скелетных изоформ 
ТнИ человека
Изоформы
Быстрый 
скелетный ТнИ
(Uniprot P48788)
Медленный 
скелетный ТнИ
(Uniprot P19237)
Ген
TNNI2
TNNI1
Хромосомный 
локус
11p15.5
1q32.1
Число экзонов
8
9
Число а.о.
182
187
Молекулярная 
масса (кДа)
21,3
21,7
Изоэлектрическая точка
8,9
9,6
Тканевая 
специфичность
быстрые 
скелетные 
мышечные 
волокна
медленные 
скелетные 
мышечные 
волокна, 
эмбриональные 
кардиомиоциты
и двумя скелетными, быстрой (бсТнИ) и медленной (мсТнИ). бсТнИ и мсТнИ экспрессируются 
в мышечных волокнах быстрого и медленного 
типа соответственно (табл.  1)  [23,  40]1. мсТнИ 
также экспрессируется в сердечной мышце в ходе 
эмбрионального развития и заменяется сТнИ в 
постнатальном периоде [41]. сТнИ экспрессируется только в сердечной мускулатуре после рождения  [42,  43].
ТнИ препятствует взаимодействию миозина 
и актина в отсутствие Са2+. В присутствии Са2+ 
ингибиторный домен ТнИ диссоциирует с поверхности актина, что способствует образованию 
актомиозинового комплекса  [44,  45]. Основным 
отличием скелетных изоформ ТнИ и сТнИ является наличие в сердечной изоформе белка уникальной N-концевой последовательности длиной 
в 31 аминокислотный остаток (а.о., 2–32) (рис.  1). 
Фосфорилирование а.о. Ser23 и Ser24 в составе 
этого участка считают одним из способов регуляции мышечного сокращения  [48]. Среди скелетных изоформ ТнИ структура была расшифрована 
только для бсТнИ. Наиболее высокое разрешение 
было получено методом рентгеноструктурного 
анализа для бсТнИ курицы в комплексе с ТнС и 
фрагментом ТнТ как в насыщенном Са2+ состоянии (с разрешением в 3,00  Å), так и в отсутствие 
ионов Са2+ (с разрешением в 7,00  Å)  [46]. Структура бсТнИ была расшифрована для всей молекулы 
белка, за исключением её С-концевого участка. 
В молекуле ТнИ можно выделить несколько функциональных участков: ИТ-рука, ингибиторный 
домен, регуляторный домен и C-концевой участок. Для медленной скелетной изоформы примерные границы участков определены исходя 
из сходства последовательности мсТнИ с бсТнИ 
и сТнИ  [46,  47]. ИТ-рука (~2–106  (а.о.) для бсТнИ; 
~2–107 для мсТнИ; мсТнИ человека; нумерация 
может отличаться у различных видов животных) выполняет структурную функцию: она состоит из N-концевого участка, связывающего 
С-концевой домен ТнС (~2–40 бсТнИ и мсТнИ), и 
ТнТ-связывающего участка (~50–106 бсТнИ и ~50–
107 мсТнИ). ИТ-рука образована двумя противоположно направленными α-спиралями: H1 (~12–48 
бсТнИ и мсТнИ) и H2 (~58–103 бсТнИ; ~59–104 
мсТнИ), соединённых линкером (~49–57 бсТнИ; 
~49–58 мсТнИ). Ингибиторный домен (~107–115 
бсТнИ; ~108–116 мсТнИ) в  отсутствие ионов Са2+ 
взаимодействует с актином, в то время как при 
повышении концентрации Са2+ он диссоциирует 
от тонкого филамента (при этом также происходит смещение тропомиозина), и актин становится 
доступным для связывания миозином. Регуляторный домен (~116–131 бсТнИ; ~117–132 мсТнИ), 
который включает в себя α-спираль  H3 (~118–127 
бсТнИ; ~119–128 мсТнИ, сТнИ), при повышении 
концентрации Са2+ связывается с N-концевым доменом ТнС, что приводит к диссоциации ингибиторного домена ТнИ от актина, смещению тропомиозина и взаимодействию миозина с актином.
С-Концевой участок бсТнИ не удалось закристаллизовать в связи с его подвижностью. Согласно некоторым данным, полученным с использованием ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для 
быстрого скелетного тропонинового комплекса 
курицы, С-концевой участок не имеет вторичной структуры и находится в неупорядоченном 
состоянии, причём как в отсутствие, так и в присутствии Са2+  [49,  50]. Согласно данным, полученным методом малоуглового нейтронного рассеяния, при низких концентрациях Са2+ С-концевой 
участок бсТнИ представляет из себя удлинённую 
структуру, которая предположительно может 
быть суперскрученной спиралью или β-слоями, 
в то время как в присутствии Са2+ участок приобретает компактную структуру  [51]. Ещё одни 
результаты, полученные методом ЯМР, свидетельствуют о том, что С-концевой участок бсТнИ 
курицы имеет вторичную структуру, состоящую 
из α-спирали, двух β-слоёв и ещё двух α-спиралей  [52–54]. Считается, что С-концевой участок 
взаимодействует с актином в отсутствии Са2+ и 
таким образом участвует в ингибировании связывания актина и миозина  [52, 55, 56].
1 Для всех белков в этом обзоре нумерация начинается с N-концевого метионина.

ТРОПОНИНЫ И ПАТОЛОГИИ СКЕЛЕТНОЙ МУСКУЛАТУРЫ
2023
БИОХИМИЯ том 89 вып. 12 2024
Рис. 1. Выравнивание трёх изоформ ТнИ человека: бсТнИ, мсТнИ и сТнИ. Аминокислотные последовательности белков из базы данных Uniprot: бсТнИ (TNNI2_HUMAN, P48788), мсТнИ (TNNI1_HUMAN, P19237), сТнИ 
(TNNI3_HUMAN, P19429). Выравнивание произведено в программе Clustal Omega. Голубым цветом отмечены 
совпадающие а.о. Прямоугольники обозначают границы α-спиралей (нумерация а.о. указана для последовательности бсТнИ). Стрелками отмечены сайты связывания ТнС и ТнТ. Над последовательностями указаны возможные участки фосфорилирования бсТнИ и мсТнИ  (p) и глутатионилирования бсТнИ (glut)  [44–47]
Тропонин  Т. ТнТ, как и ТнИ, представлен в 
организме человека тремя изоформами: сердечной (сТнТ) и двумя скелетными, быстрой (бсТнТ) 
и медленной (мсТнТ) (табл.  2). бсТнТ и мсТнТ 
экспрессируются только в скелетных мышцах, 
в то время как сТнТ экспрессируется не только 
в сердце, но и в скелетной мускулатуре в ходе 
эмбрионального развития и в неонатальный период  [57,  58].
Функция ТнТ заключается в прикреплении 
тропонинового комплекса к актиновому филаменту и в регуляции взаимодействия тропонинового комплекса с белками тонкого филамента [59]. 
В состав молекулы ТнТ входит N-концевой вариабельный участок и консервативные центральный 
и С-концевой участки (рис.  2). N-Концевой домен 
ТнТ вариабелен не только по аминокислотному 
составу, но и по длине, и разнообразие форм является результатом альтернативного сплайсинга. 
В составе консервативной части расположены две 
α-спирали, H1 (~162–188 для бсТнТ) и H2 (~196–240 
для бсТнТ). Н2 ТнТ образует суперскрученную 
спираль с Н2 ТнИ, а своим С-концом взаимодействует с ТнС [46, 47, 60–62]. В состав консервативной части также входят два участка взаимодействия с тропомиозином, Тм1 и Тм2. Расположение 
Тм1 определено с достаточной точностью (~61–99 
для бсТнТ; ~65–103 для мсТнТ), в то время как 
данные о локализации Тм2 противоречивы. Jin и 
Chong [60] считают, что Тм2 располагается между 
а.о. ~161–200 бсТнТ и ~165–204 мсТнТ, при этом в 
других работах предполагается, что Тм2 сформиТаблица  2. Некоторые свойства скелетных изоформ 
ТнТ человека
Изоформы
Быстрый 
скелетный ТнИ 
(Uniprot P45378)
Медленный 
скелетный ТнИ 
(Uniprot P13805)
Ген
TNNT3
TNNT1
Хромосомный 
локус
11p15.5
19q13.42
Число экзонов
19
14
Число а.о.
245–269
251–278
Молекулярная 
масса (кДа)
29,1–31,8
30–33
Изоэлектрическая точка
5,7–9
5,6–6,1
Тканевая 
специфичность
скелетные 
мышцы
скелетные 
мышцы

БОГОМОЛОВА, КАТРУХА
2024
БИОХИМИЯ том 89 вып. 12 2024
Рис. 2. Выравнивание трёх изоформ ТнТ человека: бсТнТ, мсТнТ и сТнТ. Последовательности белков взяты из 
базы данных Uniprot: бсТнТ (TNNT3_HUMAN, P45378-3), мсТнT (TNNT1_HUMAN, P13805-1), сТнT (TNNT2_HUMAN, 
P45379-6). Выбраны наиболее длинные сплайсоформы, представленные в организме взрослого человека (для 
бсТнТ и сТнТ – не содержащие фетальных экзонов). Выравнивание произведено в программе Clustal Omega. 
Зелёным цветом выделены идентичные а.о. Экзонная структура бсТнТ и мсТнТ приведена над выравниванием. Прямоугольники обозначают границы α-спиралей (нумерация а.о. указана для последовательности 
бсТнТ), над Н2 отмечен участок взаимодействия с ТнИ и ТнС. Овалом со сплошной линией отмечен сайт 
взаимодействия с тропомиозином Тм1, овалами с пунктирной линией отмечены предполагаемые места 
связывания с тропомиозином Тм2 и возможный сайт связывания с небулином. Над последовательностями 
указаны возможные участки фосфорилирования бсТнТ  [46, 47, 60, 63–66, 69, 70]
рован самыми С-концевыми остатками молекулы 
ТнТ  [63–66]. Данные, полученные при исследованиях структуры тонких филаментов сердца методами криоэлектронной микроскопии (крио-ЭМ) 
и криоэлектронной томографии (крио-ЭТ), позволяют предполагать, что сТнТ связывается сразу с 
двумя цепями тропомиозина. Тм2 ТнТ связывается 
с той же цепью тропомиозина, что и ТнИ, в то 
время как Тм1 взаимодействует с соседней нитью 
белка  [67,  68]. Исследования структуры тонких 
филаментов сердца и скелетных мышц методами 
крио-ЭМ и крио-ЭТ показали, что бсТнТ, вероятно, 
взаимодействует с белком скелетных мышц небулином, который, как и тропомиозин, связывается 
с актином по всей его длине. Структура ТнТ и 
небулина ещё не получена, однако предполагают, 
что участок R134–R179 бсТнТ мыши (соответствует R123–R169 бсТнТ человека) содержит в своём 
составе два сайта связывания с небулином  [69].
Ген TNNT3, кодирующий бсТнТ, содержит 
в своём составе 19  экзонов. Из них 8  экзонов  – 
кодирующие N-концевые участки экзоны  4–8 и 
фетальный экзон, а также кодирующие С-концевой участок экзоны  16 и 17 (они же экзоны α и 
β)  – могут подвергаться альтернативному сплайсингу  [71]. Фетальный экзон, расположенный 
между экзонами  8 и 9, экспрессируется только 
в эмбриональных скелетных мышцах  [70,  72]. 

ТРОПОНИНЫ И ПАТОЛОГИИ СКЕЛЕТНОЙ МУСКУЛАТУРЫ
2025
БИОХИМИЯ том 89 вып. 12 2024
Экспрессия экзонов  16 и 17 является взаимоисключающей, экзон  16 экспрессируется преимущественно во взрослом возрасте, в то время 
как экзон  17  – преимущественно в эмбриональных и неонатальных мышцах  [73, 74]. В ходе 
эмбрионального развития и постнатальный период происходит смена экспрессии сплайсоформ 
бсТнТ: высокомолекулярные формы сменяются 
низкомолекулярными, формы с кислой изоэлектрической точкой сменяются щелочными формами  [75].
Во взрослых мышцах кролика методом вестерн-блоттинга была показана экспрессия пяти 
сплайсоформ бсТнТ: доминирующих  – TnT1f (самая длинная, содержит в своём составе все экзоны, 
кроме фетального), TnT2f, TnT3f  – и, в меньшей 
степени, TnT2fa, TnT4f  [72, 76, 77]. При этом важно отметить, что состав сплайсоформ отличался 
в разных типах мышц. У взрослых крыс методом 
масс-спектрометрии было идентифицировано 
шесть сплайсоформ бсТнТ, при этом их состав 
также отличался в разных мышцах  [78]. Тем же 
методом были детектированы шесть сплайсоформ 
бсТнТ у макак-резусов  [79]. У  взрослого человека 
методом масс-спектрометрии было идентифицировано только три сплайсоформы бсТнТ (fsTnT III, 
VI и VII), однако в этом исследовании авторы 
брали только два типа мышц, tibialis anterior и 
vastus lateralis, пер-вая из которых содержит в 
своём составе преимущественно волокна медленного типа, в связи с чем часть сплайсоформ 
бсТнТ могла быть не обнаружена  [80].
Ген TNNT1, кодирующий мсТнТ, состоит из 
14  экзонов. В отличие от бсТнТ, разнообразие 
форм, полученных в результате альтернативного 
сплайсинга мсТнТ, невелико. Методом вестернблоттинга для мышей и овец было показано наличие высокомолекулярной и низкомолекулярной 
форм мсТнТ  [81]. Клонирование геномной кДНК 
мыши позволило определить, что низкомолекулярная форма получается в результате делеции 
11 а.о., которая образуется в результате альтернативного сплайсинга N-концевого экзона  5. Также 
было показано, что существуют две высокомолекулярные формы, различающиеся делецией одного а.о. в экзоне  6 [81, 82]. Клонирование геномной 
кДНК человека также выявило три сплайсоформы 
мсТнТ: полноразмерную форму, форму с С-концевой делецией 16  а.о., образованной в результате 
альтернативного сплайсинга экзона 12, и форму с 
двумя делециями  – вышеупомянутой С-концевой 
и N-концевой делецией 11  а.о. (экзон  5)  [82–84]. 
На белковом уровне методом масс-спектрометрии 
в скелетных мышцах человека (vastus lateralis 
и tibialis anterior) были идентифицированы две 
сплайсоформы мсТнТ  – с одной и с двумя делециями  [80].
Тропонин  С. В отличие от ТнИ и ТнТ, ТнС 
представлен в организме человека двумя изоформами: медленной скелетной/сердечной изоформой мс/сТнС и быстрой скелетной изоформой 
бсТнС, которые экспрессируются в сердечных/
медленных скелетных и быстрых скелетных мышечных волокнах соответственно (табл.  3)  [85].
ТнС  – белок, обеспечивающий чувствительность тонкого филамента к концентрации 
ионов  Са2+. При повышении концентрации внутриклеточного Са2+ в результате распространения 
нервного импульса по мышечному волокну ТнС 
связывает Са2+, что приводит к изменению конформации тропонинового комплекса, смещению 
молекулы тропомиозина и развитию мышечного 
сокращения. ТнС состоит из короткого N-концевого участка и четырёх EF-рук  – Са2+-связывающих доменов (рис.  3). Четыре EF-руки объединены попарно и образуют N-концевой и С-концевой 
домены, соединённые линкером. N-Концевые 
EF-руки (I и II) обладают низким сродством к Са2+, 
а С-концевые (III и IV) – высоким сродством. С-Концевые EF-руки постоянно заполнены ионами Са2+ 
или Mg2+, в то время как N-концевые с высокой 
селективностью связывают Са2+ при повышении 
его концентрации во время распространения 
потенциала действия в мышечном волокне. В 
бсТнС все четыре EF-руки могут связывать Са2+, в 
то время как у с/мсTнC первая EF-рука утратила 
такую способность в результате инсерции одного 
а.о. и  замен двух а.о.  [47, 62, 86].
Таблица 3. Некоторые свойства скелетных изоформ 
ТнС человека
Изоформы
Быстрый 
скелетный ТнС 
(Uniprot P02585)
Медленный 
скелетный/
сердечный ТнС 
(Uniprot P63316)
Ген
TNNC2
TNNC1
Хромосомный 
локус
20q13.12
3p21.1 
Число экзонов
6
6
Число а.о.
160
161
Молекулярная 
масса (кДа)
18,1
18,4
Изоэлектрическая точка
4,1
4,0
Тканевая 
специфичность
быстрые 
скелетные 
мышечные 
волокна
медленные 
скелетные 
мышечные 
волокна, 
кардиомиоциты