|
Давняя загадка мышечных механизмов может быть раскрыта
|
|
|
|
Новые знания о мельчайших мышечных компонентах, миозине и актине, могут способствовать разработке более эффективных методов лечения болезней сердца и мышц. Вместе с исследовательской группой из Канады исследователи из Университета Линнея нашли ответы, которые десятилетиями ускользали от научного сообщества. Вопрос о том, что происходит на молекулярном уровне в наших мышцах, когда они активируются, десятилетиями занимал исследователей. В наших мышцах есть миллиарды маленьких белков, называемых миозином и актином. Размер каждого из них составляет всего одну стотысячную миллиметра.
|
|
|
|
Эти микроскопические единицы создают кинетическую энергию, преобразовывая клеточное топливо, среди прочего, в фосфат. Однако то, как именно выглядит этот процесс, давно обсуждалось. «Когда некоторые из моих коллег и я написали обзорную статью по этому вопросу в 2015 году, мы отметили, что количество гипотез почти равно количеству исследователей», — говорит Альф Монссон, профессор физиологии в Университете Линнея. Новое исследование Университета Линнея дает ряд ответов на вопрос о том, что происходит на молекулярном уровне в наших мышцах, когда они активируются. Исследование, которое недавно было опубликовано в журнале Nature Communications, было проведено совместно с исследовательской группой из Университета Макгилла в Монреале, Канада.
|
|
|
«Результаты имеют большое потенциальное значение для лечения серьезных заболеваний, где миозин играет ключевую роль. Помимо серьезных заболеваний сердца и мышц тела, это относится к распространению раковых клеток на новые опухоли и к инвазии человека эритроциты малярийными паразитами», — объясняет Монссон. В частности, исследователи наметили, как фосфат, вещество, которое образуется, когда наши мышцы активируются, ведет себя, когда он высвобождается из миозина при мышечных сокращениях. Исследователи представили доказательства того, что фосфат движется не так, как считалось ранее, и делает больше «пауз» внутри и на молекуле миозина.
|
|
|
|
Благодаря этим новым открытиям исследователи могут объяснить явления, для которых более ранние модели давали противоречивые результаты. Достижения стали возможными благодаря сочетанию расчетного компьютерного моделирования с экспериментальными исследованиями отдельных молекул миозина в лабораторных условиях. «Эти молекулы настолько малы, что их невозможно увидеть с помощью обычных оптических микроскопов. Однако с помощью атомно-силовой микроскопии можно наблюдать движение отдельной молекулы миозина», — продолжает Монссон.
|
|
|
|
Полученные данные имеют значение для разработки будущих лекарств, связанных с заболеваниями сердца и мышц. Ключевым здесь стал вопрос о том, как ведет себя миозин. Детальные знания о функционировании миозина позволяют адаптировать лекарства к этой детальной функции, чтобы дать им желаемый эффект. «Мы надеемся, что наши результаты проложат путь к новым идеям в этом отношении, а также к дальнейшей доработке уже существующих лекарств», — заключает Монссон. Статья «Многостадийное высвобождение ортофосфата настраивает трансдукцию энергии актомиозина» опубликована в Nature Communications.
|
|
|
|
Источник
|
