Роль структури саркомеру в синхронізації роботи поперечних містків: теоретичний аналіз східчастих змін довжини у просторово розподіленій стохастичній моделі
Ескіз недоступний
Дата
2017
Автори
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Низка фізіологічних властивостей м’яза реалізується завдяки взаємозв’язку
структури та функції. Однак багато аспектів цих взаємовідносин залишаються
нез’ясованими. Приклад такого зв’язку – це стрибкоподібні зміни довжини саркоме-
рів. У рамках просторово розподіленої стохастичної моделі півсаркомеру були від-
творені стрибкоподібні зміни його довжини в ізотонічному режимі. Статистика схо-
динок у траєкторії зміни довжини, яка була отримана в моделі, подібна до такої, що
спостерігається в експерименті. Проаналізовано молекулярний механізм формування
сходинок. Сходинки, що спостерігаються у траєкторії, є проявом синхронної роботи
поперечних містків півсаркомеру. В основі механізму, що синхронізує роботу окремих
поперечних містків, лежать обмеження, які накладає структура ґратки півсаркомеру
на взаємодію міозину з актином. Ключове обмеження стосується взаємних відстаней
між поперечними містками та зв’язувальними центрами на актині. У дискретній ґрат-
ці, де поперечні містки та зв’язувальні центри розташовані періодично, ця відстань
також буде дискретною величиною. Завдяки залежності кінетики від деформації всі
містки півсаркомеру поділяють на низку дискретних груп із різними хімічними влас-
тивостями. Ще одна необхідна умова для виникнення синхронізації – нелінійність
залежних від деформації констант швидкості переходів у механохімічному циклі,
що сполучені з виконанням робочого ходу поперечного містка. Кількісно показано
зв’язок параметрів стрибкоподібного руху з параметрами ґратки півсаркомеру, а саме,
періодичністю розташування поперечних містків і зв’язувальних центрів на товстих і
тонких філаментах, відповідно.
Опис
Ключові слова
Саркомер, Східчасті зміни довжини, Просторово розподілена модель, Геометрія ґратки саркомеру, Молекулярний механізм