Revista de Nanomedicina y Descubrimiento Bioterapéutico
Acceso abierto

abstracto

El golpe de fuerza de la cabeza de miosina no obedece a las predicciones basadas en el mecanismo de palanca oscilante de la contracción muscular

haruo sugi

Aunque han pasado más de 50 años desde el descubrimiento monumental del mecanismo de filamento deslizante en la contracción muscular, el mecanismo molecular del movimiento de la cabeza de miosina , junto con la hidrólisis de ATP, sigue siendo un tema de debate y especulación. Una forma más sencilla de estudiar el movimiento de la cabeza de miosina, produciendo el deslizamiento de los miofilamentos, puede registrar directamente el movimiento de la cabeza de miosina inducido por ATP en filamentos de miosina vivos e hidratados utilizando la cámara ambiental de gas (EC) conectada a un microscopio electrónico. Si bien los científicos de materiales han utilizado durante mucho tiempo la CE para la observación in situ de la reacción química de los compuestos inorgánicos, somos el único grupo que utiliza con éxito la CE para registrar el movimiento de la cabeza de miosina en los filamentos de miosina vivos. Marcamos la posición de las cabezas de miosina individuales uniendo partículas de oro (diámetro, 20 nm) a través de tres anticuerpos monoclonales diferentes, uniéndolas a la región distal del Dominio Catalítico (CAD) de la cabeza de miosina, al Dominio Convertidor de la cabeza de miosina (COD) y al Dominio del arem de palanca de la cabeza de miosina (LD). Primero, recodificamos el movimiento de la cabeza de miosina inducido por ATP en ausencia de filamentos de actina y descubrimos que las cabezas de miosina se alejaban, pero no hacia la región central desnuda de los filamentos de miosina. También logramos registrar el golpe de fuerza de la cabeza de miosina inducido por ATP en una mezcla de filamentos de actina-miosina. Dado que solo una proporción limitada de cabezas de miosina puede activarse con una cantidad limitada de ATP aplicada, las cabezas de miosina solo se mueven al estirar las estructuras de sarcomera adyacentes. Como se muestra en la Figura 1, la cabeza de miosina CAD no se movió en paralelo al eje del filamento en la fuerza iónica estándar (B), mientras que se movió en paralelo al eje del filamento (C). Estos resultados indican que el movimiento de la cabeza de miosina no obedece necesariamente a las predicciones de la hipótesis del arem de palanca oscilante que aparece en todos los libros de texto como un hecho establecido.