- •ФИЗИОЛОГИЯ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ
- ••Скелетная мышца млекопитающего – это уникальная, самая совершенная в мире двигательная машина, интегрированная
- •Скелетная мышца в системе нервных и гуморальных регуляций
- •На долю мышечной ткани приходиться около 40% от массы тела млекопитающего.
- •Организация
- •Структура мышечного волокна на поперечном срезе
- •Schematic diagram depicting the states of skeletal muscle development in the mouse
- •Как устроен молекулярный механизм сокращения ?
- •• МИОФИБРИЛЛЯРНЫЙ АППАРАТ.
- •Основные белки саркомера и его компонентов
- •Модель саркомера по Luther
- •Основные белки миофибрилл
- •Строение молекулы миозина
- ••Эта молекула представляет собой димер, образованный из двух сплетенных друг с другом одинаковых
- •Изоформы тяжелых цепей миозина
- •Организация титина в саркомере
- •Эластичность титиновой молекулы (Neagoe et al, 2003)
- •Структура титина и контактирующие белки (Tskhovrebova, Trinick, 2004)
- •Актин
- •Структура G- и F-актина (Luther, 2009)
- •Толстые и тонкие нити взаимодействуют друг с другом с помощью поперечных мостиков длиной
- •Тонкие миофиламенты и их цитоскелет
- •Небулин – цитоскелетная основа тонких
- •Небулин регулирует длину тонких миофиламентов
- •КОСТАМЕР И ВНЕКЛЕТОЧНЫЙ
- •Коллагеновые фибриллы в скелетной мышце. Сканирующий электронный микроскоп
- •Капилляры вокруг мышечного
- •РЕКРУТИРОВАНИЕ МИОСАТЕЛЛИТОВ ПРИ РАЗВИТИИ РАБОЧЕЙ ГИПЕРТРОФИИ
- •Три белка тропонинового
- •При сокращении мышцы ее длина укорачивается на одну треть.
- •Нервно-мышечные
- •• Заболевания периферических нервов
- •Миастения (Myastenia gravis)
- ••2. Миастения гравис – аутоиммунное заболевание, ведущее к восприятию собственных мышечных тканей, как
- •Миодистрофия Дюшенна
- •Мышечная дистрофия Дюшенна (МДД)
- •Клинические признаки МДД
- ••Кардиомиопатия
- ••Ортопедические осложнения. Сколиоз развивается практически у всех детей с МДД . Он прогрессирует
- •Патологические изменения структуры дистрофина при миодистрофии Дюшенна и Беккера
- •Модельные объекты для изучения заболевания
- •Модельные объекты для изучения заболевания
- •Модельные объекты для изучения заболевания
- •Женщины-носители
- •Кураре (Curare)
Модель саркомера по Luther
(2009)
Основные белки миофибрилл
|
Доля |
Белок |
белка |
|
% |
Миозин |
44 |
Титин |
9 |
Актин |
22 |
Тропомио |
5 |
зин |
|
Тропонин |
5 |
Небулин |
3 |
Его
мол. Его функция масса,
kDa
Главный компонент толстых филаментов. Образует
510связи с актином. Движется по актину за счёт гидролиза АТФ.
2500 |
Большой гибкий белок, образующий цепь для |
связывания миозина с Z-диском. |
42Главный компонент тонких филаментов. Во время сокращения мышцы по нему движется миозин.
Связанный с актиновыми филаментами
64стержневидный белок, блокирующий движение миозина.
78Комплекс из трёх белков, регулирующий сокращение при связывании с ионами Ca2+.
600Длинный нерастяжимый белок, связанный с Z-диском и идущий параллельно актиновым филаментам.
Строение молекулы миозина
Молекулярная масса 510 кДа диаметр нити миозина - 15 нм
•Эта молекула представляет собой димер, образованный из двух сплетенных друг с другом одинаковых мономеров миозина. Каждый из этих мономеров состоит из одной тяжелой цепи (молекулярная масса 230 кДа) и двух легких цепей (молекулярная масса 20 кДа).
•Фрагмент S1 включает в себя каталитический центр, с которым связывается молекула АТР и где происходит ее гидролиз до ADP и Pi . В ходе реакции гидролиза АТР выделяется энергия, за счет которой работает миозин.
•Фрагмент S2 обеспечивает подвижность головки
•Легкие цепи – регуляция каталитической активности миозина
Изоформы тяжелых цепей миозина
Тип МНС
Орган
Видовая
специфика
Скорость
сокращения
Устойчивость к утомлению
α |
I |
IIA |
IId/x |
IIB |
|
медленные |
быстрые |
быстрые |
быстрые |
||
|
|||||
Сердце |
|
Скелетная мышца |
|
||
Все виды |
|
|
Только |
|
Все виды Mammalia |
|
мелкие |
||
Mammalia |
|
|||
|
|
животные |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Организация титина в саркомере
Молекулярная масса 3 000 – 3 700 кДа
Большой гибкий белок, образующий цепь для связывания миозина с Z-диском
Эластичность титиновой молекулы (Neagoe et al, 2003)
Структура титина и контактирующие белки (Tskhovrebova, Trinick, 2004)
Актин
Молекулярная масса 42 кДа
Главный компонент тонких филаментов. Во время сокращения мышцы по нему движется миозин.
диаметр нити актина с тропомиозином и тропонинового комплекса - 15 нм
Структура G- и F-актина (Luther, 2009)
Тонкие нити образованы из мономеров глобулярного белка (G-актин), имеющего молекулярную массу 42 кДа.
