图4 。工字带细丝结构
最后，分析了Z线区域的结构 。与以往从二维图像中获得的信息不同，作者发现Z线的厚度可以改变，就像平行铰链一样，这些不同的构型可能与肌肉片段中的张力有关 。通过分析Z线区域(即α-肌动蛋白)的细丝和横向连接，作者得到了Z线区域的三维分子模型 。与以往的认知不同，该模型呈现出不规则的α-肌动蛋白网络 。同时，作者还发现α-肌动蛋白以大约6 nm的间隔成对出现，这表明它们可以与两个相邻的肌动蛋白亚基结合 。
图5 。Z线区域的组织结构
综上所述，这项研究是科学家首次在分子水平上直观地探索肌节的三维结构 。研究人员观察了最接近真实状态的肌节中蛋白质的分布，揭示了与肌丝相关的蛋白质的一系列分子细节，颠覆了大多数人对肌节中结构像几何图形一样规则的认知，展示了哺乳动物肌肉结构的灵活性 。这些看似“非正式”的不规则组合帮助哺乳动物的肌肉应对各种外力 。更重要的是，这项研究只是一个开始，类似的方法可以很容易地扩展到不同状态甚至疾病的肌肉样本 。由于老鼠的肌肉与人类的肌肉非常相似，研究人员计划从活检或多能干细胞中研究肌肉组织 。很快人们就能在分子甚至原子水平上研究肌肉疾病和衰老，为未来治疗肌肉疾病打下良好的基础 。
德国马克斯·普朗克分子生理学研究所的Stefan Raunser小组正在寻找优秀的博士后和博士生 。
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注:肌丝滑动理论:在一个肌节中，粗肌丝和细肌丝交替排列，细肌丝和粗肌丝的长度保持不变，细肌丝在粗肌丝之间的滑动导致肌节长度缩短，从而形成肌肉收缩 。
注:电子断层扫描:电子显微镜成像的一种策略 。当样品沿轴倾斜时，透射电子显微镜可以从多个角度获取投影图像，最后通过计算重建三维图像 。
原始链接:
https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.02.047
制版师:11人
参考
1.乡绅JM 。(2016)肌肉收缩:滑丝历史、肌节动力学和两个赫胥黎，全球心脏病学科学与实践2016:11
2.h .赫胥黎和j .汉森(1954) 。肌肉在收缩和拉伸过程中横纹的变化及其结构解释 。自然173，973–976 。
3.赫胥黎和尼德格尔克(1954) 。收缩时肌肉的结构变化；活体肌肉纤维的干涉显微术 。自然173，971–973 。
【肌小节名词解释生理学 肌小节】
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