Xu S, Brenner B, Yu L C
National Institutes of Health, Bethesda, MD 20892, USA.
J Physiol. 1993 Feb;461:283-99. doi: 10.1113/jphysiol.1993.sp019514.
在兔腰大肌的单根剥制肌纤维中,当在二磷酸腺苷(ADP)或焦磷酸(PP(i))存在的情况下横桥附着于肌动蛋白时,通过赤道X射线衍射测定发现收缩丝之间的间距减小,这表明在径向方向上产生了力。
单根肌纤维受到0 - 8%葡聚糖T(500)的压缩。将葡聚糖压缩引起的晶格间距变化与横桥附着于肌动蛋白引起的变化进行比较。基于这种比较,估算了附着横桥产生的径向力的大小和方向。径向横桥力随丝间距变化,径向横桥力的大小高达等长收缩期间产生的最大轴向力。
发现径向弹性的一个关键参数,即径向力为零时的平衡间距,取决于结合在肌球蛋白头部的配体。在ADP存在的情况下,平衡间距为36纳米。在MgPP(i)存在的情况下,平衡间距变为35纳米,而Ca(2+)对平衡间距影响很小。
平衡间距与附着于肌动蛋白的横桥比例无关。在僵直溶液中加入高达10 mM的ATPγS可将处于僵直状态时附着的横桥比例从100%调节至接近0%。晶格间距保持在核苷酸无结合横桥在μ = 170 mM时的平衡间距38纳米。
在大晶格间距(38纳米≤d(10)≤46纳米)下处于僵直状态的横桥产生的径向力似乎随晶格间距呈线性变化。
向处于僵直状态的纤维中滴定ATPγS提供了核苷酸无结合横桥的径向刚度与赤道强度之间的相关性。赤道强度比I(11)/I(10)与径向刚度之间的关系似乎近似线性。
不同条件下的纤维表现出广泛的径向刚度范围,这与纤维的表观轴向刚度不成比例。如果表观轴向刚度是结合于肌动蛋白的横桥比例的一种度量,那么径向弹性常数是状态依赖的;反之亦然。
平衡晶格间距和径向弹性常数的差异很可能反映了肌动球蛋白复合物分子结构的差异,并且各种紧密结合的横桥状态存在不止一种单一构象。
确定径向弹性的平衡间距似乎是检测附着横桥之间结构差异的一种有效的新方法,因为这种方法与附着横桥的比例无关,而附着横桥比例这一因素常常妨碍对附着横桥状态结构研究的解释。