
【化】 myoglobulin
beef; muscle; sinew
【醫】 brawn
globulin
【化】 globulin
【醫】 fibralbumin; globulin
肌肉球蛋白(Myosin)是脊椎動物橫紋肌中重要的收縮蛋白複合體,屬于分子馬達超家族成員。其英文術語"Myosin"源自希臘語"mys"(肌肉)與拉丁語"sinere"(結合)的組合,字面意為"肌肉結合蛋白"。
分子結構
由6條多肽鍊構成,包括2條重鍊(約200kDa)和4條輕鍊(14-20kDa)。重鍊形成α螺旋卷曲結構,頭部區域包含ATP酶活性位點,可與肌動蛋白特異性結合。該結構特征在《細胞的分子生物學》第6版中有詳細描述(Alberts B, 2014)。
生物學功能
作為ATP依賴型分子馬達,通過水解ATP産生的化學能轉化為機械能,驅動肌絲滑動。在肌肉收縮周期中,肌球蛋白頭部與肌動蛋白微絲形成交聯橋,引發"棘輪效應"(Power stroke)。Nature Reviews Molecular Cell Biology的多篇綜述證實其運動效率可達60%以上(Sweeney HL, 2018)。
亞型分類
已發現至少24種亞型,其中:
作用機制
通過ATP結合-水解循環實現構象變化: $$ begin{aligned} &text{結合态:Myosin·ADP·Pi + Actin} &rightarrow text{釋放Pi引發構變} &rightarrow text{動力沖程(45°擺動)} &rightarrow text{ADP解離,ATP重新結合} end{aligned} $$ 該循環模型經單分子力學實驗驗證(Nature. 1999;398(6727):530-534)。
臨床意義
MYH7基因編碼的β-肌球蛋白重鍊突變可導緻肥厚型心肌病(ClinVar數據庫收錄變異位點超過200個)。最新基因治療研究顯示,腺相關病毒載體可修複小鼠模型的myosin功能障礙(Science Translational Medicine, 2023)。
肌球蛋白(又稱肌肉球蛋白)是肌肉和多種細胞中重要的功能蛋白,屬于分子馬達超家族,其核心功能是驅動肌肉收縮及細胞運動。以下從結構、功能、分類等方面詳細解釋:
肌球蛋白是真核細胞内的ATP依賴型分子馬達,主要構成肌原纖維的粗絲(、)。其分子呈豆芽狀,由兩條重鍊(形成杆狀尾部)和多個輕鍊(構成頭部)組成,分子量約51萬(、)。頭部區域具有ATP酶活性,能與肌動蛋白結合,尾部則參與與其他肌球蛋白的聚合(、)。
根據結構和功能可分為:
肌球蛋白通過“滑動絲模型”發揮作用:粗絲(肌球蛋白)與細絲(肌動蛋白)結合後,頭部旋轉并脫離,導緻細絲相對滑動,此過程無需粗/細絲長度變化(、)。該機制依賴ATP水解提供能量(、)。
肌球蛋白作為關鍵分子馬達,不僅在肌肉活動中不可或缺,還廣泛參與細胞運動、分裂等生命活動。其多樣化的類型(如Ⅰ至XXXV類)和功能體現了真核生物細胞的高度適應性。
如需進一步了解具體分類或疾病關聯,可參考、等來源。
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