Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mạng lưới filamen cơ bắp và kích hoạt kéo giãn: Đánh giá lại mô hình phù hợp-không phù hợp
Tóm tắt
Một cơ chế cho hiện tượng kích hoạt kéo giãn gia tăng quan sát được trong cơ của côn trùng bay đồng bộ đã được giả thuyết và phát triển dựa trên cấu trúc xoắn ốc tương ứng của các filamen actin và myosin trong cơ bay không đồng bộ của Lethocerus. Có đề xuất rằng ở các độ dài sarcomere khác nhau với các mức độ chồng chéo filamen khác nhau, sẽ có một xác suất thay đổi về việc gắn kết cầu nối myosin với actin tùy thuộc vào việc có sự phù hợp hay không giữa các mảng myosin và actin. Bằng chứng được cung cấp ở đây cho rằng khi cấu trúc của Lethocerus được xem xét chi tiết, lời giải thích dường như không thuyết phục. Kết quả từ các cơ bay không đồng bộ khác của côn trùng có cấu trúc khác (ví dụ: Apis) cũng dường như mâu thuẫn với mô hình phù hợp-không phù hợp. Tất cả các loại cơ vân được xem xét ở đây (cá, ếch, Lethocerus, Apis, ruồi nhặng) dường như được thiết kế để cung cấp xác suất gắn kết cầu nối cố định với actin khi các filamen di chuyển theo chiều dọc, bên cạnh những ảnh hưởng nổi tiếng của việc thay đổi tổng chồng chéo filamen. Các cơ chế kích hoạt kéo giãn thay thế cũng được xem xét, đặc biệt liên quan đến hệ thống điều chỉnh filamen mỏng bất thường trong một số cơ bay không đồng bộ của côn trùng.
Từ khóa
#cơ bắp #filamen #kích hoạt kéo giãn #mô hình phù hợp-không phù hợp #côn trùng #Lethocerus #ApisTài liệu tham khảo
Abbott, R. H. &Cage, P.E. (1984) A possible mechanism of length activation in insect fibrillar flight muscle.J. Muscle Res. Cell Motil. 5, 387–97.
Auber, J. (1967) Remarques sur la structure des fibrilles des muscles du vol d'Insectes, au niveau de la strie.C.R. Acad. Sci. Ser. D.264, 2916–18.
Bullard, B., Leonard, K., Larkins, A. Butcher, G., Karlik, C. &Fyrberg, E. (1988) Troponin of asynchronous flight muscle.J. Mol. Biol. 204, 621–37.
Cheng, N. &Deatherage, J. F. (1989) Three-dimensional reconstruction of the Z disk of sectioned bee flight muscle.J. Cell Biol. 108, 1761–74.
Deatherage, J. F., Cheng, N. &Bullard, B. (1989) Arrangement of filaments and cross-links in the bee flight muscle Z disk by image analysis of oblique sections.J. Cell Biol. 108, 1775–82.
Descherevskii, V. I. (1971) A kinetic theory of striated muscle contraction.Biorheology 7, 147–70.
Egelman, E. H., Francis, N. &DeRosier, D. J. (1982) F-actin is a helix with a random variable twist.Nature 298, 131–5.
Elliott, G. F. (1965) Low-angle X-ray diffraction patterns from insect flight muscle.J. Mol. Biol. 13, 956–8.
Freundlich, A. &Squire, J. M. (1983) 3-dimensional structure of the insect (Lethocerus) flight muscle M-band.J. Mol. Biol. 169, 439–53.
Fuller, G. &Squire, J. M. (1987) 4-stranded helical arrangement of myosin heads on insect (Lethocerus) flight muscle thick filaments.J. Muscle Res. Cell Motil. 8, 67.
Haselgrove, J. C. (1973) X-ray evidence for a conformational change in the actin-containing filaments of vertebrate striated muscle.Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 37, 341–52.
Haselgrove, J. C. &Reedy, M. K. (1978) Modelling rigor crossbridge patterns in muscle: I. Initial studies of the rigor lattice of insect flight muscle.Biophys. J. 24, 713–28.
Haselgrove, J. C. &Reedy, M. K. (1984) Geometrical constraints affecting crossbridge formation in insect flight muscle.J. Muscle Res. Cell Motil. 5, 3–24.
Holmes, K. C., Tregear, R. T. &Barrington-Leigh, J. (1980) Interpretation of the low angle X-ray diffraction from insect flight muscle in rigor.Proc. R. Soc. Lond. B. 207, 13–33.
Huxley, H. E. (1973) Structural changes in the actin- and myosin-containing filaments during contraction.Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 37, 361–76.
Huxley, H. E. &Brown, W. (1967) The low-angle X-ray diagram of vertebrate striated muscle and its behaviour during contraction and rigor.J. Mol. Biol. 30, 383–434.
Jewell, B. R. &Ruegg, C. (1966) Oscillatory contraction of insect fibrillar muscle after glycerol extraction.Proc. R. Soc. Lond. B. 164, 428–59.
Luther, P. K. &Squire, J. M. (1980) 3-dimensional structure of the vertebrate muscle A-band. II: The myosin filament superlattice.J. Mol. Biol. 141, 409–39.
Luther, P. K., Munro, P. M. G. &Squire, J. M. (1981) 3-dimensional structure of the vertebrate muscle A-band. III: M-region structure and myosin filament symmetry.J. Mol. Biol. 151, 703–30.
Morris, E. P., Squire, J. M. &Fuller, G. (1992) The 4-stranded helical arrangement of myosin heads on insect (Lethocerus) thick filaments.J. Struct. Biol. (in press).
Parry, D. A. D. &Squire, J. M. (1973) Structural role of tropomyosin in muscle regulation: Analysis of the X-ray diffraction patterns from relaxed and contracting muscles.J. Mol. Biol. 75, 33–55.
Pringle, J. W. S. (1967) The contractile mechanism of insect fibrillar muscle.Prog. Biophys. Mol. Biol. 17, 1–60.
Pringle, J. W. S. (1978) Croonian Lecture 1977: Stretch activation of muscle-function and mechanism.Proc. R. Soc. Lond. B.201, 107–30.
Reedy, M. K. (1968) Ultrastructure of insect flight muscle I: Screw sense and structural grouping in the rigor crossbridge lattice.J. Mol. Biol. 31, 155–76.
Reedy, M. K., Bahr, G. F. &Fischman, D. A. (1973) How many myosins per cross-bridge? I. Flight muscle myofibrils from the blowfly,Sarcophaga bullata.Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 37, 397–421.
Reedy, M. K., Leonard, K. R., Freeman, R. &Arad, T. (1981) Thick filament mass determination by electron scattering measurements with the scanning transmission electron microscope.J. Muscle Res. Cell Motil. 2, 45–64.
Squire, J. M. (1972) General model of myosin filament structure. II. Myosin filaments and cross-bridge interactions in vertebrate striated and insect flight muscles.J. Mol. Biol. 72, 125–38.
Squire, J. M. &Harford, J. J. (1988) Actin filament organisation and myosin head labelling patterns in vertebrate skeletal muscles in the rigor and weak binding states.J. Muscle Res. Cell Motil. 9, 344–58.
Steiger, G. J. (1977) Stretch activation and tension transients in cardiac, skeletal and insect flight muscle. InInsect Flight Muscle (edited by Tregear, R. T.) pp. 221–68. Amsterdam: North-Holland.
Trombitas, K., Baatsen, P. H. W. W. &Pollack, G. H. (1986) Rigor bridge angle: Effects of applied stress and preparative procedure.J. Ultrastruct. Mol. Struct. Res. 97, 39–49.
White, D. C. S. &Thorson, J. (1973) The kinetics of muscle contraction.Prog. Biophys. 27, 175–255.
Wray, J. S. (1979a) Structure of the backbone in myosin filaments of muscle.Nature 277, 37–40.
Wray, J. S. (1979b) Filament geometry and the activation of insect flight muscle.Nature 280, 325–6.