Evidencia de Difracción de Rayos X para Puentes Cruzados Adjuntos a Actina de Baja Fuerza y Similares a Rigor en el Ciclo Contractil
Autores: Eakins, Felicity; Pinali, Christian; Gleeson, Anthony; Knupp, Carlo; Squire, John M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2016
Acceso abierto
Artículo científico
2016
Evidencia de Difracción de Rayos X para Puentes Cruzados Adjuntos a Actina de Baja Fuerza y Similares a Rigor en el Ciclo Contractil
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Cambios estructurales
Ciclo de puentes cruzados de miosina
Difracción de rayos X
Músculo activo
Músculo de pez óseo
Longitud del sarcómero
Banda A ecuatorial
Relación de intensidad
Tensión
Conformación del puente cruzado
Distribución
Ciclo contráctil
Unido a actina
Cabeza de miosina
Estados estructurales
Unido a baja fuerza
Parecido a rigor
Principal unido
Patrón de difracción en reposo
Conformación de unión débil
Estado fuerte
Meseta de tétano
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Definir los cambios estructurales involucrados en el ciclo de puentes cruzados de miosina en actina en músculo activo mediante difracción de rayos X implicará registrar todo el patrón de difracción de rayos X bidimensional (2D) del músculo activo de manera temporalmente resuelta. El músculo de peces óseos es el músculo estriado vertebrado más ordenado para estudiar. Con control parcial de la longitud del sarcómero (SL), mostramos que los cambios en las reflexiones del A-banda ecuatorial del músculo de pez (10) y (11), junto con la relación de intensidad (10)/(11) y la tensión, son mucho más rápidos que sin dicho control. Los tiempos para un cambio del 50% con control de SL fueron 19.5 (+/-2.0) ms, 17.0 (+/-1.1) ms, 13.9 (+/-0.4) ms y 22.5 (+/-0.8) ms, respectivamente, en comparación con 25.0 (+/-3.4) ms, 20.5 (+/-2.6) ms, 15.4 (+/-0.6) ms y 33.8 (+/-0.6) ms sin control. La intensidad (11) y la relación de intensidad (10)/(11) también cambian antes de la tensión, apoyando la probabilidad de la presencia de una población de cabezas cerca de o sobre la actina, pero produciendo poca o ninguna fuerza, en las primeras etapas del ciclo contráctil. Los ecuatoriales de orden superior (por ejemplo, (30), (31) y (32)), más sensibles a la conformación y distribución de los puentes cruzados, también cambian muy rápidamente y superan sus valores de meseta de tensión por un factor de alrededor de dos, mucho antes de que se alcance la meseta de tensión, indicando una vez más un estado de bajo esfuerzo de puentes cruzados en las primeras etapas del ciclo contráctil. La modelización de estos cambios de intensidad sugiere la presencia de probablemente dos estados estructurales de cabezas de miosina unidas a actina (principalmente unidas de bajo esfuerzo y similares a rigor). No se necesitan más de dos estados estructurales principales unidos para explicar las observaciones. Encontramos que el 48% de las cabezas están fuera de la actina, dando un patrón de difracción en reposo, el 20% de las cabezas están en la conformación de unión débil y el 32% de las cabezas están en el estado fuerte (similar a rigor). Los estados fuertes representan el 96% de la tensión en la meseta de tetanus.
Descripción
Definir los cambios estructurales involucrados en el ciclo de puentes cruzados de miosina en actina en músculo activo mediante difracción de rayos X implicará registrar todo el patrón de difracción de rayos X bidimensional (2D) del músculo activo de manera temporalmente resuelta. El músculo de peces óseos es el músculo estriado vertebrado más ordenado para estudiar. Con control parcial de la longitud del sarcómero (SL), mostramos que los cambios en las reflexiones del A-banda ecuatorial del músculo de pez (10) y (11), junto con la relación de intensidad (10)/(11) y la tensión, son mucho más rápidos que sin dicho control. Los tiempos para un cambio del 50% con control de SL fueron 19.5 (+/-2.0) ms, 17.0 (+/-1.1) ms, 13.9 (+/-0.4) ms y 22.5 (+/-0.8) ms, respectivamente, en comparación con 25.0 (+/-3.4) ms, 20.5 (+/-2.6) ms, 15.4 (+/-0.6) ms y 33.8 (+/-0.6) ms sin control. La intensidad (11) y la relación de intensidad (10)/(11) también cambian antes de la tensión, apoyando la probabilidad de la presencia de una población de cabezas cerca de o sobre la actina, pero produciendo poca o ninguna fuerza, en las primeras etapas del ciclo contráctil. Los ecuatoriales de orden superior (por ejemplo, (30), (31) y (32)), más sensibles a la conformación y distribución de los puentes cruzados, también cambian muy rápidamente y superan sus valores de meseta de tensión por un factor de alrededor de dos, mucho antes de que se alcance la meseta de tensión, indicando una vez más un estado de bajo esfuerzo de puentes cruzados en las primeras etapas del ciclo contráctil. La modelización de estos cambios de intensidad sugiere la presencia de probablemente dos estados estructurales de cabezas de miosina unidas a actina (principalmente unidas de bajo esfuerzo y similares a rigor). No se necesitan más de dos estados estructurales principales unidos para explicar las observaciones. Encontramos que el 48% de las cabezas están fuera de la actina, dando un patrón de difracción en reposo, el 20% de las cabezas están en la conformación de unión débil y el 32% de las cabezas están en el estado fuerte (similar a rigor). Los estados fuertes representan el 96% de la tensión en la meseta de tetanus.