Obscurin is a giant muscle protein that connects the sarcomere with the sarcoplasmic reticulum, and has poorly understood structural and signalling functions. Increasingly, obscurin variants are implicated in the pathophysiology of cardiovascular diseases. The Arg4344Gln variant (R4344Q) in obscurin domain Ig58, initially discovered in a patient with hypertrophic cardiomyopathy, has been reported to reduce binding to titin domains Z8-Z9, impairing obscurin’s Z-disc localization. An R4344Q knock-in mouse developed a cardiomyopathy-like phenotype with abnormal Ca2+-handling and arrhythmias, which were attributed to an enhanced affinity of a putative interaction between obscurin Ig58 and phospholamban (PLN) due to the R4344Q variant. However, the R4344Q variant is found in 15% of African Americans, arguing against its pathogenicity. To resolve this apparent paradox, we quantified the influence of the R4344Q variant (alongside another potentially pathogenic variant: Arg4444Trp (R4444W)) on binding to titin Z8-Z9, novex-3 and PLN using pull-down assays and microscale thermophoresis and characterized the influence on domain stability using differential scanning fluorimetry. We found no changes in titin binding and thermostability for both variants and modestly increased affinities of PLN for R4344Q and R4444W. While we could not confirm the novex-3/obscurin interaction, the PLN/obscurin interaction relies on the transmembrane region of PLN and is not reproducible in mammalian cells, suggesting it is an in vitro artefact. Without clear clinical evidence for disease involvement, we advise against classifying these obscurin variants as pathogenic.

中文翻译：

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obscurin 变异何时致病？Arg4344Gln 和 Arg4444Trp 变体对蛋白质-蛋白质相互作用和蛋白质稳定性的影响

Obscurin 是一种连接肌节和肌浆网的巨型肌肉蛋白，其结构和信号传导功能知之甚少。模糊蛋白变体越来越多地涉及心血管疾病的病理生理学。据报道，最初在肥厚型心肌病患者中发现的 obscurin 结构域 Ig58 中的 Arg4344Gln 变体 (R4344Q) 会减少与肌动蛋白结构域 Z8-Z9 的结合，从而削弱 obscurin 的 Z 盘定位。一只 R4344Q 敲入小鼠出现心肌病样表型，具有异常的 Ca2+ 处理和心律失常，这归因于由于 R4344Q 变体而增强了 obscurin Ig58 和受磷蛋白 (PLN) 之间假定的相互作用的亲和力。然而，在 15% 的非裔美国人中发现了 R4344Q 变体，反对其致病性。为了解决这个明显的悖论，我们使用下拉分析和微量热泳法量化了 R4344Q 变体（以及另一个潜在的致病性变体：Arg4444Trp (R4444W)）对结合 Titin Z8-Z9、novex-3 和 PLN 的影响，并表征了使用差示扫描荧光法对域稳定性的影响。我们发现两种变体的肌动蛋白结合和热稳定性没有变化，PLN 对 R4344Q 和 R4444W 的亲和力适度增加。虽然我们无法确认 novex-3/obscurin 的相互作用，但 PLN/obscurin 的相互作用依赖于 PLN 的跨膜区域，并且在哺乳动物细胞中不可重现，这表明它是体外人工制品。如果没有明确的疾病参与临床证据，我们建议不要将这些 obscurin 变体归类为致病性。我们量化了 R4344Q 变体（连同另一个潜在的致病性变体：Arg4444Trp (R4444W)）对结合肌动蛋白 Z8-Z9、novex-3 和 PLN 的影响，使用下拉测定和微量热泳，并使用差异表征对域稳定性的影响扫描荧光法。我们发现两种变体的肌动蛋白结合和热稳定性没有变化，PLN 对 R4344Q 和 R4444W 的亲和力适度增加。虽然我们无法确认 novex-3/obscurin 的相互作用，但 PLN/obscurin 的相互作用依赖于 PLN 的跨膜区域，并且在哺乳动物细胞中不可重现，这表明它是体外人工制品。如果没有明确的疾病参与临床证据，我们建议不要将这些 obscurin 变体归类为致病性。我们量化了 R4344Q 变体（连同另一个潜在的致病性变体：Arg4444Trp (R4444W)）对结合肌动蛋白 Z8-Z9、novex-3 和 PLN 的影响，使用下拉测定和微量热泳，并使用差异表征对域稳定性的影响扫描荧光法。我们发现两种变体的肌动蛋白结合和热稳定性没有变化，PLN 对 R4344Q 和 R4444W 的亲和力适度增加。虽然我们无法确认 novex-3/obscurin 的相互作用，但 PLN/obscurin 的相互作用依赖于 PLN 的跨膜区域，并且在哺乳动物细胞中不可重现，这表明它是体外人工制品。如果没有明确的疾病参与临床证据，我们建议不要将这些 obscurin 变体归类为致病性。