Биология

Биологи изучили влияние белковых процессов на деятельность мышц

Мышечные клетки

Masatoshi Suzuki

Сотрудники Научно-исследовательского института механики МГУ имени М.В. Ломоносова и Института иммунологии и физиологии УрО РАН совместно с коллегами из Сингапура и Франции опровергли теорию о влиянии снижения числа молекул белка миозина в мышцах на расположение регуляторных белков. О своем исследовании ученые рассказали в статье, которая была опубликована в журнале Biophysical Journal.

Мышечное сокращение происходит в результате взаимодействия моторных частей молекул белка миозина с нитями, образованными полимеризацией другого белка актина. На поверхности этих нитей расположены регуляторные белки, тропомиозин и тропонин, которые обеспечивают сокращение и расслабление мышцы в зависимости от наличия в клетке ионов кальция. В отсутствии кальция взаимодействие заблокировано. В присутствии кальция миозин может связаться с актином. До недавнего времени ученые полагали, что для полного включения регуляторной системы к актину должно присоединиться достаточно большое количество молекул миозина.

«Мы показали, что снижение числа молекул миозина, тянущих актин, при переходе мышцы из режима сокращения с постоянной длиной к укорочению с большой скоростью не влияет на расположение регуляторных белков — мышца остается полностью включенной и готовой к присоединению большого числа миозиновых молекул», — рассказал один из авторов статьи, ведущий научный сотрудник лаборатории биомеханики Национально-исследовательского института механики МГУ Андрей Цатурян.

В ходе работы ученые использовали малоугловую рентгеновскую дифракцию высокого временного разрешения, комплекс аппаратуры, разработанный и изготовленный российскими группами, и методы прямого математического моделирования, разработанные исследователями в МГУ.

«Ценность этой работы состоит в демонстрации способности активированной кальцием мышцы к быстрому наращиванию развиваемой силы. Даже тогда, когда число работающих миозиновых молекул снижено из-за большой скорости укорочения, мышца остается включенной и готова быстро развить большие усилия», — заключил ученый.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.