我最近描述第二Ca的起源^{2 +}绑定在心脏收缩活动引发的肌原纤维,Ca的起源^{2 +}腺苷三磷酸酶希尔系数2。这个网站并不是一个简单的蛋白质结合位点和无法衡量⁴⁵Ca^{2 +}绑定。肌原纤维蛋白单位需求所描述的我,这样的后果是破坏这些单元的功能和相关的医学成果。本文的目的是审查的主题和扩展的推理功能骨骼肌和引用文献支持。

在肌肉活动^{2 +}激活亚基结合troponin-C (TnC)的变化与另一个亚基后简单的交互(提供)的变化与另一个亚基之间的相互作用原肌球蛋白(Tm)。这个复杂的活动的结果是交互的分块的肌球蛋白轻链(LC)、ATP结合,肌动蛋白链允许之间的横桥的形成厚和薄丝和由此产生的腺苷三磷酸酶活动给肌肉收缩和/或力量。更换周期完成后的atp酶产品的绑定(ADP和磷酸π)MgATP肌球蛋白轻链。这是迄今为止所有横纹肌系统接受的故事。然而在心脏系统我2001年第一次提出[1],这是并不是所有的拥抱和提出进一步的Ca^{2 +}绑定需要满足观测协同(Ca希尔系数^{2 +}激活> 1)。这个我最近重新审视[2]显示另一个肌原纤维子单元的含义在Ca^{2 +}活化的肌细胞收缩,即肌凝蛋白结合蛋白c (MyBP-C)(2 - 4)和应用这个心脏系统[5],从而证明许多心肌病的起源,特别是hypertropy [5]。这些结果是MgATP绑定的关键肌凝蛋白是完全放松的状态,它不是用于横桥的功能和镇定系统完整的存在cMyBP-C确保这一点。有许多引用cMyBP-C调节Ca^{2 +}心肌的敏感性,但绝对没有给明确的机械解释这发生。我最近的论文表明,随着肌钙蛋白i cMyBP-C确保肌凝蛋白的实验组中绑定MgATP已经成为肌凝蛋白绑定CaATP横桥可以形成之前。心这个绑定的Ca^{2 +}需要一个浓度(Ca^{2 +})远高于全国过渡委员会要求的绑定和也抑制竞争性毫克^{2 +}。任何子单元的一致行动的失败,cTnI cMyBP-C,结果绑定的Ca^{2 +}cTnC成为唯一要求激活的收缩,这会产生一些收缩(Ca低很多^{2 +}),因此在舒张不完全放松。不完全放松在舒张的结果是慢性紧张,传播到另一个肌原纤维组件,巨人蛋白肌,这种张力作用的春天地区肌释放肌细胞生长因子是不必要的增长的结果,即肥大。

考虑延长上述发现骨胳肌原纤维的关键在引用涉及那些耗尽子单元的肌节使用EDTA删除所有绑定二价阳离子的结构结合位点。这也包括了不同的资源单位和保留的替换特定的蛋白质[6、7]。我最初给奠定基础的全面审查三个子单元紧密联系。

在这项研究中,我专注于三种蛋白质,Ca是必不可少的组成部分^{2 +}刺激肌肉收缩的控制。蛋白质是Ca^{2 +}绑定激活单元Troponin-C (TnC) inbibitory单元简单(交通噪音指数)和肌球蛋白结合蛋白c (MyBP-C),表1。这些都显示特定亚型成人肌肉类型,快和慢骨骼和心脏。基因名称和数量提供支援和MyBP-C协议,三个基因版本慢骨骼,骨骼和心脏快但只有两个,快骨骼和慢/ TnC的心脏。

这些蛋白亚型之间的显著差异

交通噪音指数的比较:之间最明显的区别是心脏和其他(骨骼)版本。心脏有一个扩展N末端序列折叠并结合抑制区域(图1残留137 - 148)。

Layland, et al。[9]报告”绑定的Ca^{2 +}期间cTnC收缩引起构象变化,减轻心脏的抑制性影响cTnI”。更正确地把这个应该读“绑定的Ca^{2 +}肌钙蛋白C和肌球蛋白ATP…。”

的磷酸化cTnI改变其功能,特别是心脏的苏氨酸版本(剩余142或3或4取决于所使用的引用)发生磷酸化的PKC-βII在舒张期伸展,Frank-Starling法[3、4、10],所有的交通噪音指数也有丝氨酸磷酸化在各种地方改变功能。

交通噪音指数的突变

到目前为止,没有报道与人类疾病的突变ssTnI [11]。然而fsTnI基因的突变被发现引起肌病和远端关节弯曲(DA)。R174Q错义突变、无义突变(过早停止密码子R156X),和三个在坐标系删除突变ΔE167,ΔK175和ΔK176已报告在DA病人[12]。与达相关的突变都在c端actin-tropomyosin绑定域名。许多cTnI突变被发现导致超,限制,和扩张肌肉疾病(5、13、14)。

MyBP-C比较

现在的名字,从蛋白质c肌球蛋白结合蛋白c来自第一个发现它结合肌凝蛋白S2地区,图2。肌节的最后意识到单位只能现在被视为重要的触发过渡委员会的收缩,如果不是更多。不幸的是,绑定在许多研究肌动蛋白一直被忽视。FHL-1基因与肌绑定绑定几个可能是反映在肌原纤维增长,肥大,FHOD-3绑定。

过渡委员会的比较

的全面审查Katrukha[8]有许多领先的引用(图3)。所有过渡委员会形式有四个Ca^{2 +}绑定类ef - hand两两组合成氨基(网站I和II)和c端(网站III和IV)球状域。快骨骼同种型的过渡委员会,所有四类ef - hand能够绑定Ca^{2 +}或毫克^{2 +}。只有n端结构域类ef - hand I和II亲和力较低但对Ca高选择性^{2 +}和肌肉收缩的调节中起关键作用。网站第三和第六高亲和力,是所有生理条件下离子结合的,肌节结构和结合过渡委员会。

几个氨基酸替换的第一个类ef - hand c / ssTnC同种型网站(我)阻碍离子绑定,这样c / ssTnC只有三Ca^{2 +}绑定的网站,只有一个活跃在收缩的刺激。

激活绑定的Ca^{2 +}两种类型的过渡委员会由李[17]定义良好的,已经解决一段时间(18 - 20)。在单一激活Ca^{2 +}结合位点在cTnC引起Ca^{2 +}希尔系数2当仔细测量完全完整的系统。这第二个网站的协同与单一过渡委员会网站II是解释为因交换毫克^{2 +}对Ca^{2 +}肌球蛋白轻链的控制cMyBP-C [1 - 4]。快速的骨骼肌希尔系数情况更混乱,尤其是当测量张力可以远远高于3的价值预期如果两个fsTnC网站工作的fsMyBP-C一样心脏[21]。

sarcolema复杂

方案1,横桥循环

肌动蛋白丝携带肌钙蛋白复杂,TnC troponin-C (Ca^{2 +}绑定激活),交通噪音指数(抑制单元)的抑制功能是松了一口气^{2 +}激活和Tm(原肌凝蛋白),这是搬走了允许MyLC-Actin横桥形成最后,TnT肌钙蛋白T。

atp酶蛋白质复杂的由MyBP-C通过其n端(S1S2)结合厚丝(肌凝蛋白)和薄丝(肌动蛋白)。肌酸激酶是绑定到MyBP-C。的MyBP-C S1S2片段绑定添加到肌动蛋白和肌凝蛋白时,方案1,以同样的方式作为整个MyBP-C单元之间的空间。片段没有整个的MgATP抑制功能,绕开了Ca^{2 +}交换毫克^{2 +}MyBP-C删除一样,阳离子交换遵循正常竞争绑定。丝沿长度和巨大的相关蛋白肌的结构和对慢性应激反应sarcolemal生长因子的释放。

在我以前的研究在心脏系统的光[1 - 5],特别是删除cTnC的影响,图4[7],我的出发点是相同的治疗给布兰德骨骼肌,早些时候et al . [6]。引用的数据几乎都是部分张力v主成分分析图表的变化和斜率变化是正在发生的事情的信息。

cTnC的提取

首先我引用霍夫曼与心脏系统获得的结果,图4(以及后来的数字8和9比较与其他数据),我跟随的一个氨基端片段MyBP-C心脏肌原纤维,图5中,引入MyBP-C提取问题与其他数据和布兰德数据给图6。

添加MyBP-C的氨基端片段,C1mC2心脏作用

氨基MyBP-C的碎片,图5[22]心脏肌原纤维的变化响应系统的激活水平(Ca^{2 +})定义的MyBP-C控制机制的重要性。

我现在认识到的n端片段如何给这个结果。人们最初认为MyBP-C绑定肌凝蛋白S2地区[23]是流离失所的片段,这是不正确的K_米Ca的^{2 +}独立激活远远高于所使用的浓度。事实上MyBP-C结合肌动蛋白和肌凝蛋白[24]位于沿纤维间隔与细丝空置的更多的结合位点。氨基片段,尤其是心脏纤维,结合肌动蛋白和肌凝蛋白[25],许多空置的结合位点的片段结合这些,因为它缺乏MgATP阻塞整个单元它允许atp酶的功能没有毫克^{2 +}ca^{2 +}交换。曲线转移到低(Ca^{2 +}),向公里过渡委员会,协调了,山上系数趋近于1。

从骨胳肌原纤维的提取fsTnC

在这个早期研究离子结合过渡委员会的结构网站删除的不加选择的绑定毫克^{2 +}和Ca^{2 +}的低选择性螯合剂EDTA [6]。这使得离解肌节的单位及其洗掉。做了化验在一次给了图6和表2中的数据。注意开发的张力大大减少了提取时间限制观测可以早些时候。

这个数据从布兰德,et al。[6]有点混乱,直到人们意识到,EDTA清洗也删除fsMyBP-C,几乎可以肯定比fsTnC更快。结果都是协调的,希尔系数,达到预期的完全两个Ca^{2 +}结合位点在fsTnC所需的激活。这是1984年而不是引用1991后来当这是意识到苔藓[7]。

部分提取骨架过渡委员会在自由面前毫克^{2 +}

的1毫米毫克^{2 +}EDTA萃取过程的损失MyBP-C是最小化,这是确保只有部分提取fsTnC,苔藓,et al . [26]。注意,图7中,只有一个小失去协调但相当大的转变降低pCa,更高的(Ca^{2 +})即对Mg的公里^{2 +}依赖Ca^{2 +}激活。

总提取过渡委员会从骨骼和心脏肌原纤维和逆转

森本晃司和Ohtsuki改变了以类似的方式提取苔藓,但用不同的螯合剂。内源性肌钙蛋白C在剥皮腰肌纤维和提取了骨小梁CDTA治疗直到准备开发没有Ca^{2 +}紧张或激活atp酶,即完成提取过渡委员会。CDTA-treated准备与孤立的增大骨骼重建或替换或心肌肌钙蛋白c添加回山系数是按预期发生部分MyBP-C提取。这可以重复完全切除MyBP-C给2和1的骨骼和心脏希尔系数对应于fsTnC和cTnC绑定呢?(表3)。

类似的提取结果Zot和波特[28]。

从心脏肌原纤维的提取cMyBP-C

我现在回到霍夫曼及其研究的数据与肌节的部分提取单元[7]。在第一个提取的研究仅限于删除只MyBP-C的过渡委员会提取确保它仍在肌原纤维。其他损害系统被限制的程度最小化提取图8。拔牙只有部分,不像布兰德MyBP-C的意外损失,等。[6]的精确值希尔系数不相关,所以省略了,尽管按照预期。pCa依赖斜坡和变化是足够好的指标。在此练习中可以很容易地看到Ca的损失^{2 +}协调与一个大转向过渡委员会的公里。

这个过程是可逆的,图9。因此由于cMyBP-C效果。

从骨胳肌原纤维的提取fsMyBP-C(腰大肌的纤维)

上述同样的运动进行骨骼肌肌原纤维图10。作者解释困难reversability获得的所有数据。然而,尽管结果不如那些心脏肌原纤维相同的壮观效果观察即pCa₅₀转向低(Ca^{2 +})和下降斜率。

图11再次提取过程是可逆的。

部分提取cTnC,后续提取cMyBP-C

我回到心脏数据报告的霍夫曼[7]强调的力量我之前的观点有两种绑定的Ca^{2 +}需要激活肌肉收缩,只有一个,在过渡委员会,由绑定的可衡量的⁴⁵Ca^{2 +}。图12中清楚地显示每个提取的结果,减少协调和壮观让pCa的变化方向相反的公里的Ca^{2 +}激活蛋白提取。这是迄今为止最好的视觉显示Ca的二元性^{2 +}我已经看到绑定要求收缩。是绝对清楚的要求结合全国过渡委员会的控制是主成分分析的较低,高(Ca^{2 +}),和删除MyBP-C的控制,其他控制,在更高的pCa,降低(Ca^{2 +}比的组合)。

我已经表明,过渡委员会的基本功能和MyBP-C适用于骨骼和心脏系统,尽管修改,可以假定上述交互也适用于交通噪音指数无论是1型,2或3。有许多相互矛盾的报道文献MyBP-C的功能包括一个标题绝对与所有当前知识[16]。其他报告包括一个2018年,例如[29-33]的混乱的关键是无情的缺乏接受我的2001年的论文毫无根据的教条,蛋白质激活离子结合位点必须由化学性同位素测量的绑定。

cTnI或cMyBP-C中断,如通过突变,可能导致pCa的转变₅₀降低(Ca^{2 +})和心脏舒张导致肥厚性肌病贫困放松,但不是在骨骼肌。类型的肌肉之间的主要区别是萎缩的快速循环,保证放松的舒张与收缩的要求延长的骨骼系统和维护开发紧张一段时间。这些差异的产生尤其是在这里描述的肌节的子单元。在心脏的公里毫克^{2 +}依赖Ca^{2 +}激活是相当高的(Ca^{2 +}比cTnC。这不是对于骨骼肌。上述报道结合肌动蛋白的氨基端MyBP-C导致观察骨骼MyBP-C绑定不同的亚型(34、35)和优化不同的分子收缩性骨骼肌系统。我引用,“MyBP-C调节肌肉收缩,可能通过其N末端从厚厚的丝和肌凝蛋白的相互作用区域和/或肌动蛋白细丝。有进一步MyBP-C的函数,它结合肌酸激酶确保在横桥的位置腺苷三磷酸酶是MyBP-C并确保快速更换和放松MgATP ADP和π,[36]。我们只能希望MyBP-C,我所描述的生化功能很快承认和研究蓬勃发展。

所有复制数据是在公共领域和原件。

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