利兹大学 上图显示了肌球蛋白分子关闭状态的3D可视化，其中尾巴缠绕在头部；下方是处于活跃状态的肌球蛋白分子，下方是肌球蛋白丝
图片来源:利兹大学
学分:利兹大学 一项由近10万张电子显微镜图像组成的可视化研究揭示了一种参与肌肉活动的蛋白质关闭自身以保存能量的巧妙方法
这种蛋白质被称为肌球蛋白，它被称为分子马达，因为它与其他蛋白质和能量分子相互作用以产生力和运动。
它存在于肌肉纤维中，在那里它形成由数百个单独的肌球蛋白分子组成的长肌球蛋白丝
当肌肉活动停止时，肌球蛋白细丝的形成过程会发生逆转:细丝解耦并返回到单独的肌球蛋白分子状态
这项由英国利兹大学和美国东卡罗莱纳大学的科学家开发的可视化技术揭示了分子结构是如何变化的
它折叠起来，变得更加紧凑，这意味着它可以更容易地移动到细胞中下一个需要它的地方
他们的发现——肌球蛋白-2关闭状态的结构——今天发表在《自然》杂志上
肌球蛋白的结构 肌球蛋白的单个分子很大，由一个“头”和一个“尾”组成
当处于活跃状态时，分子的尾部聚集在一起形成纤维肌球蛋白细丝
细丝中的头部与另一种叫做肌动蛋白的蛋白质结合，产生肌肉收缩
通过结合96000张电子显微镜图像，科学家们能够以前所未有的细节看到分子是如何采用非活性形式的
每个分子的尾部包裹在头部周围，并通过关键的分子相互作用锁定在适当的位置
这个过程关闭了它的活性，使分子更容易被吸收到下一个需要它的地方
指导这项研究的利兹阿斯特伯里结构分子生物学中心的米歇尔·佩卡姆教授说:“这里的类比是，折叠的肌球蛋白就像一辆布朗普顿自行车，在不需要的时候保持折叠状态，在需要的时候可以通过释放一个简单的抓钩迅速展开
“紧凑的折叠肌球蛋白也更容易通过人群运送到需要的地方
" 几十年来，科学家们已经意识到肌球蛋白在肌肉活动中的作用
但是直到现在，他们还不清楚这种不活跃的状态是如何形成的，也不清楚它的形成是如何被如此高度控制的
这项研究对理解疾病意味着什么？ 肌球蛋白的基因突变与某些疾病有关
佩卡姆教授解释说:“肌肉肌球蛋白的突变会导致多种肌肉疾病
我们对肌球蛋白结构及其功能的研究有助于解释蛋白质的突变或缺陷是如何导致疾病的
这为科学家开发治疗方法以确保肌球蛋白功能正常的可能性打开了大门
" 利兹大学阿斯特伯里结构分子生物学中心是一个跨学科的研究团体，涉及生物学家、物理学家和化学家，研究生命的分子基础
其中一个主要的研究主题是了解蛋白质折叠的过程
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