Взаимодействие твитчина запирательных мышц моллюсков с фибриллярным актином

• Автор: Матусовская, Галина Геннадьевна
• Шифр специальности: 03.00.25
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 104 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список основных сокращений и условных обозначений

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. СОКРАТИТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ ЗАПИРАТЕЛЬНЫХ МЫШЦ

МОЛЛЮСКОВ

1.1.1. Структурнофункциональные особенности мышц двустворчатых моллюсков.1

1.1.2. Толстые нити запирательных мышц моллюсков

1.1.3. Тонкие нити запирательных мышц моллюсков.

1.1.4. Взаимодействие толстых и тонких нитей в мышцах моллюсков.

1.2. ТВИТЧИН ГЛАДКИХ МЫШЦ МОЛЛЮСКОВ.

1.2.1. Гигантские белки иммуноглобулинового суперсемейства
1.2.2. Взаимодействие Фактина с белками титанового семейства.
1.2.3. Твитчин регуляторный белок гладких мышц моллюсков
1.2.4. И и участки фосфорилирования в молекуле твитчина
1.3. МЕХАНИЗМ ЗАПИРАТЕЛЬНОГО СОКРАЩЕНИЯ.
1.3.1. Физиологические и биохимические аспекты запирательного тонуса моллюсков
1.3.2. Парамиозииовая гипотеза
1.3.3. Мостиковая гипотеза
1.3.4. Гипотеза твитчинактиновых мостиков
Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Выделение сократительных белков из запирательных
мышц моллюсков.
2.1.1. Выделение толстых нитей
2.1.2. Экстракция поверхностных белков толстой нити.
2.1.3. Фракция, содержащая природный Фактин
2.1.4. Фракция, содержащая твитчин и миород.
2.1.5. Фракция, содержащая миозин и тропомиозин.
2.1.6. Получение синтетического актомиозина.
2.2. Выделение миозина из скелетных мышц кролика
2.3. Выделение актина из скелетных мышц кролика.
2.4. ДСНэлектрофорез в полиакриламидном геле.
2.5. Фосфорилирование твитчина
2.6. Использование лазерного дифракционного анализатора.
2.7. Низкоскоростное и высокоскоростное центрифугирование.
2.8. Измерение вязкости.
2.9. Измерение АТФазной активности.
2 Вспомогательные методы
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Тестирование взаимодействия твитчина и Фактина оптическими методами
3.2. Измерения вязкости твитчинактинового комплекса
3.3. Тестирование взаимодействия твитчина и Фактина низкоскоростным центрифугированием
3.4. Тестирование взаимодействия твитчина и Фактина высокоскоростным центрифугированием
3.5. Влияние твитчина на мсхаиохимическую активность актомиозина
Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Взаимодействие твитчина с фибриллярным актином.
4.2. Регуляция твитчинактинового взаимодействия
4.3. Влияние твитчина на свойства актомиозина.
4.4. Парамиозиновая и мостиковая гипотезы запирательного
сокращения в свете современных экспериментальных данных.
4.5. Гипотеза твитчинактиновых мостиков
4.6. Предполагаемый молекулярный механизм запирательного
сокращения
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


МЕХАНИЗМ ЗАПИРАТЕЛЬНОГО СОКРАЩЕНИЯ. Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Экстракция поверхностных белков толстой нити. Фракция, содержащая твитчин и миород. Фракция, содержащая миозин и тропомиозин. Получение синтетического актомиозина. Выделение актина из скелетных мышц кролика. ДСНэлектрофорез в полиакриламидном геле. Использование лазерного дифракционного анализатора. Низкоскоростное и высокоскоростное центрифугирование. Измерение вязкости. Измерение АТФазной активности. Глава 3. Глава 4. Взаимодействие твитчина с фибриллярным актином. Влияние твитчина на свойства актомиозина. ВЫВОДЫ. Мышцы являются специализированными структурными элементами, способными трансформировать химическую энергию в механическую работу. Несмотря на то, что строение и функция мышц разнообразны, общие принципы их работы одинаковы. Согласно теории скользящих нитей, мышечное сокращение обусловлено активным скольжением тонких актиновых нитей относительно толстых миозиновых нитей без изменения их длины. Са в саркоплазме и расслабления при ее понижении. Это правило имеет лишь одно исключение гладкие мышцы двустворчатых моллюсков способны поддерживать еще одно состояние запирательный тонус, или состояние, при котором мышца при низкой концентрации Са2 остается сокращенной в течение длительного времени. При этом высокое значение поддерживаемой силы сочетается с низким расходом энергии. Это явление, описанное более ста лет назад, хотя и свойственно ограниченному кругу мышц, тем не менее, вызывает повышенный интерес исследователей, поскольку его механизм трудно объяснить в рамках современных представлений о механизмах биологической подвижности. Механические свойства нативных и демембранизированных волокон запирательных мышц моллюсков свидетельствуют о том, что в основе лежит образование поперечных сшивок между элементами сократительного аппарата. Выдвинуты две гипотезы, конкретизирующие это положение мостиковая, постулирующая в качестве искомых сшивок особое ригороподобное состояние актомиозиновых мостиков . Предполагается, что такими связями являются сшивки между толстыми нитями . Мышцы, способные к запирательному тонусу, обладают необычными толстыми нитями, которые имеют большие размеры мкм, и в их основе лежит парамиозиновый стержень, составляющий около от массы толстых нитей. На поверхности парамиозиновою стержня располагается миозин i , твитчин Vi . . Выход из состояния запирательного тонуса стимулируется серотонинэргическим нервом, что приводит к фосфорилированию твитчина i . В связи с этим открытием мостиковая гипотеза была уточнена. Предполагается, что дефосфорилированиый твитчин, взаимодействуя с миозином, придает миозиновым мостикам свойства сшивок, в то время как фосфорилированный твитчин не меняет цикл работы миозиновых мостиков . . . Хотя мостиковая гипотеза является общепринятой и тестируется длительное время, убедительных доказательств ее правильности не получено. Более того, накапливаются экспериментальные данные, которые не согласуются с этой гипотезой i . i . . i . В данной работе предложена новая независимая гипотеза запирательного сокращения гипотеза твитчинакти новых сшивок iii i i. Она основана на полученных нами данных о способности твитчина непосредственно взаимодействовать с фибриллярным актином, причем эго взаимодействие регулируется фосфорилированием твитчина таким же образом, как распад и образование сшивок i viv. Согласно этой гипотезе, твитчин является одновременно и регуляторным и исполнительным белком, образуя в дефосфорилированном состоянии сшивки между толстыми и тонкими нитями запирательных мышц моллюсков. Наши данные о способности твитчина взаимодействовать с фибриллярным актином противоречат ранее опубликованным данным Ямада и сотр. . Фунабарой и сотр. .