Revista de Nanomedicina y Descubrimiento Bioterapéutico
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abstracto

Nanomedicina y administración de fármacos: Visualización microscópica electrónica y registro de la recuperación de la cabeza de miosina y golpes de poder en filamentos de miosina hidratados utilizando la cámara ambiental de gas - Haruo Sugi - Universidad de Teikyo, Japón

haruo sugi

Aunque han pasado más de 50 años desde el monumental descubrimiento del mecanismo del filamento deslizante en la contracción muscular, el mecanismo molecular del movimiento de la cabeza de la miosina, junto con la hidrólisis del ATP, sigue siendo un tema de debate y especulación. La forma más sencilla de estudiar el movimiento de la cabeza de miosina, que produce el deslizamiento de los miofilamentos, puede ser 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: En la región distal del dominio catalítico de la cabeza de miosina (CAD); en el Dominio Convertidor de la cabeza de miosina (COD) y en el Dominio del Brazo 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 encontramos que las cabezas de miosina se alejaron de la región central desnuda de los filamentos de miosina. Este hallazgo constituye el primer registro microscópico de electrones directos del accidente cerebrovascular de recuperación de la cabeza de miosina en una condición en la que la miosina se dirige casi libremente con una amplitud promedio de ~ 7 nm. Después de muchos esfuerzos, logramos registrar el golpe de fuerza de la cabeza de miosina inducido por ATP en una mezcla de filamentos de actina-miosina en 2015. Dado que solo una proporción limitada de cabezas de miosina puede activarse con una cantidad limitada de ATP aplicado, las cabezas de miosina solo se mueven al estirarse adyacentes. estructuras de sarcómero, es decir, condición nominalmente isométrica. La cabeza de miosina CAD no se movió en paralelo al eje del filamento en la fuerza iónica estándar, mientras que se movió en paralelo al eje del filamento en la fuerza iónica baja, de acuerdo con nuestros experimentos fisiológicos en fibras musculares individuales. Estos resultados indican que el movimiento de la cabeza de miosina no obedece necesariamente a las predicciones de la hipótesis del brazo de palanca oscilante que aparece en todos los libros de texto