Что останавливает миозин при мышечной релаксации?

Считается, что расслабление скелетных мышц позвоночных происходит при отсутствии${Ca}^{2+}$в результате того, что тропомиозин физически блокирует связывание миозина с актином. Эта модель стерической блокировки мышечной релаксации предсказывает, что субфрагмент миозина 1 (S-1) не будет связываться с актином в условиях, когда скорость акто-S-1 АТФазы ингибируется.

Однако в статье, ставящей под сомнение эту модель, делается вывод, что в отсутствие${Ca}^{2+}$тропонин-тропомиозин ингибирует активность АТФазы, ингибируя кинетическую стадию в цикле гидролиза АТФ, возможно$P_i$выпускать. [2]

---

Это простой ответ, но я думаю, что небольшое уточнение вышеприведенных абзацев могло бы добавить немного смысла:[2]

• Сокращение скелетных мышц позвоночных является результатом циклического взаимодействия толстых миозиновых филаментов с тонкими филаментами, состоящими в основном из актина , тропонина и тропомиозина , в результате чего эти два набора филаментов скользят относительно друг друга. Этот цикл обусловлен гидролизом АТФ миозином в реакции, которая активируется актином.

• Когда саркоплазматический ретикулум снижает свободное${Ca}^{2+}$концентрация от$10^{-5}$к$<10^{−7} m$мышечное сокращение прекращается, а связанная с ним актин-активируемая активность миозин-АТФазы ингибируется. За этот эффект отвечают белки тропонин и тропомиозин.${Ca}^{2+}$на взаимодействие между миозином и актином.

• На уровнях${Ca}^{2+}$достаточно низко, чтобы вызвать релаксацию, тропомиозин расположен вдали от центральной бороздки F-актиновой нити, где, по-видимому, он может мешать связыванию миозинового поперечного мостика. Эта структурная работа легла в основу гипотезы стерического блокирования, которая предполагает, что релаксация происходит, когда тропомиозин в «расслабленном» положении физически блокирует связывание миозинового поперечного мостика с актином.

• Трехмерные реконструкции из электронных микрофотографий показали, что миозиновый поперечный мостик и молекула тропомиозина могут находиться в тесном контакте друг с другом на актиновой нити, что является требованием для модели типа стерической блокировки.

• Модель стерической блокировки предсказывает, что в отсутствие${Ca}^{2+}$степень ассоциации S-11 должна быть намного слабее с регулируемым актином, чем с нерегулируемым актином. В самом деле, при отсутствии${Ca}^{2+}$, связывание S-1·ADP с регулируемым актином сильно ингибируется кооперативным образом.

• При низких уровнях насыщения актиновых филаментов S-1·ADP связывание S-1·ADP с регулируемыми актиновыми филаментами составляет примерно$10^3$раза слабее, чем при высоких уровнях насыщения.

• Однако тот факт, что S-1·ADP слабо связывается с регулируемым актином, не доказывает модель стерической блокировки, поскольку в расслабленной мышце обычно существуют поперечные мостики со связанным АТФ (или АДФ · Pi) и несвязанным АДФ. Следовательно, модель стерической блокировки предсказывает, что тропонин-тропомиозин должен ингибировать связывание S-1·ADP·Pi, а также S-1·ADP с регулируемым актином в отсутствие${Ca}^{2+}$.

Используя измерения мутности с остановленным потоком, мы ранее измерили влияние${Ca}^{2+}$на ассоциацию S-1 · АТФ и S-1 · АДФ · Pi с регулируемым актином. Удивительно, но в отсутствие${Ca}^{2+}$, константа связывания S-1 · АТФ или S-1 · АДФ · Pi с регулируемым актином снижалась только до 56% от значения в присутствии${Ca}^{2+}$хотя скорость гидролиза АТФ в тех же условиях снижалась до 6% от скорости при${Ca}^{2+}$подарок. Эти данные предполагают, вопреки модели стерической блокировки, что ингибирование скорости гидролиза АТФ в отсутствие${Ca}^{2+}$, не является результатом ингибирования связывания S-1 с регулируемым актином.

1- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27065174/

2- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1266292/#FN2