1 苏丹杰济拉大学药学院药物化学系,2 苏丹杰济拉大学药学院药剂学系,3 苏丹喀土穆大学药学院药物化学系,4 沙特阿拉伯阿尔哈吉 Prince Sattam Bin Abdulaziz 大学药学院生药学系,5 苏丹喀土穆大学药学院生药学系,6 埃及曼苏拉曼苏拉大学药学院生药学系,7 沙特阿拉伯麦加乌姆古拉大学药学院临床药学系,8 沙特阿拉伯麦地那 Al-Munawwarah 泰巴大学药学院药理学与毒理学系阿拉伯、9 沙特阿拉伯麦地那泰巴大学药学院药剂学和制药技术系、10 沙特阿拉伯吉达巴特吉医学院化学系预科课程、11 埃及艾斯尤特大学药学院生药学系、12 沙特阿拉伯吉达阿卜杜勒阿齐兹国王大学药学院天然产物和替代医学系
抽象心脏MYBP-C(CMYBP-C)与肌动蛋白 - 肌球蛋白相互作用,以微调心脏肌肉收缩。CMYBP-C的磷酸化降低了CMYBP-C与肌动蛋白或肌球蛋白的结合,通常会减少心力衰竭(HF)患者,并且在HF模型系统中受到心脏保护。因此,CMYBP-C是模仿磷酸化和/或扰动其与肌动蛋白或肌球蛋白相互作用的HF药物的潜在靶标。我们用荧光素-5-甲酰亚胺(FMAL)和CMYBP-C(CC0-C2)的C0-C2片段标记了肌动蛋白(CC0-C2)。我们在FDA批准的药物库上进行了两个互补的高通量筛选(HTS),以发现专门结合CMYBP-C的小分子,并使用荧光寿命(FLT)检测来影响其与肌动蛋白或肌球蛋白的相互作用。我们首先激发了FMAL并检测到其FLT,以测量荧光共振能量转移(FRET)的变化,从FMAL(供体)到TMR(受体),表明蛋白质复合物中的结合和/或结构变化。使用相同的样品,然后使用更长的波长激光直接激发TMR,以检测化合物对TMR环境敏感FLT的影响,以识别直接结合CC0-C2的化合物。次要测定,对主要HTS分析的选定调节剂进行,这些化合物的特异性是磷酸化对未磷酸化的CC0-C2的特异性,而CC0-C2对C1-C2与C1-C2相对于快速骨骼肌的C1-C2(FSKC1-C2)。确定的化合物的子集调制了心脏和/或骨骼肌原纤维中ATPase活性。简介这些测定法确定了发现CMYBP-C-肌动蛋白/肌球蛋白相互作用的小分子调节剂的可行性,其最终目的是开发HF疗法。
•在肥厚性心肌病(HCM)中,心脏肉瘤的超收缩性导致病理肥大和纤维化。•使用选择性心脏肌球蛋白抑制剂来降低心脏收缩性,显示出患有左流道阻塞的HCM患者的临床益处(即阻塞性HCM或OHCM)。•在这里,我们描述了CK-4021586(CK-586)的体外和体内数据,这是一种新型化合物,代表了一种新的心脏肌球蛋白抑制剂。•CK-586的作用机理与先前描述的抑制剂Mavacamten和Aficamten不同,因为CK-586仅以两种肌球蛋白的形式抑制ATPase活性,而Mavacamten和Aficamten和Aficamten均抑制了单头和两头的形式。•CK-586的抑制作用需要肌球蛋白调节轻链(RLC),进一步支持CK-586的独特机制和结合位点。
肌球蛋白移动真核生物的肌肉,是一种微小的分子运动[1]。它通过消耗三磷酸腺苷(ATP)来产生力并进行机械工作。作为线性电动机,它可以通过活细胞内的细胞骨架的轨道样肌动蛋白丝或微管进行运动。以这种方式,亚细胞结构,以及较大的单位(例如细胞或生物)可以以定向方式移动[1,2]。使用基因工程方法,已经有可能产生向后移动的肌球蛋白纳米运动[3]。X射线结构分析和动力学研究等方法进一步阐明了具有技术兴趣的运动蛋白的有序纳米结构的自我组织。对于分子医学,了解分子线性运动和组织中稳定结构之间的结构关系也很重要。骨骼肌由伸长的纤维细胞和肌纤维沿整个长度平行排列[1]组成。肌原纤维包含纵向肉瘤,其肌动蛋白肌膜的高阶和肌球蛋白蛋白具有收缩。骨骼肌的众所周知的横向条纹是由于肌纤维在肌肉纤维中的平行排列而产生的(图1)。几种肌肉纤维沿相同方向捆绑在一起。这些由细胞外基质的结构蛋白(尤其是胶原蛋白纤维)组织。从胶原蛋白家族的大而异构的群体中,发现大部分是纤维状胶原蛋白。但是这种变化可能具有很大的潜力。由于非中心对称结构,胶原蛋白和肌球蛋白的特异性显微成像是可能的[4,5,6,7,8]。使用聚焦激光辐射的超短脉冲会导致瞬态高功率密度和二阶频率加倍(第二次谐波产生,SHG)[7,8]。通过在近红外范围内使用激发波长,第二个谐波渗透到组织中,肌肉组织可以在三个维度中无损地映射(图2)。SHG极化法可用于区分肌球蛋白和胶原蛋白,并进一步胶原蛋白纤维的方向[7,8,9]。可以通过对向后信号进行评估来获得进一步的对比信息。到目前为止,几乎没有任何方法可以调节SHG生成波长以区分肌球蛋白和胶原蛋白纤维[8,9]。但是,一些矛盾的结果要求通过评估光谱信息进行多模式研究。到目前为止,在生物样品中的第二次谐波中,尚未证明完全kleinman对称性的假设和SHG效率的单调降低。相反,最近的研究表明了一种复杂的行为,更明显地使用向后信号而不是前向信号[8,9]。
抽象的太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)是世界上种植最广泛的贝类物种之一。由于其经济价值和复杂的生命周期,涉及从自由宽松的幼虫到无柄少年的急剧变化,因此C.Gigas被用作发展,环境和水产养殖研究的模型。但是,由于缺乏功能分析的遗传工具,与生物或经济特征相关的基因功能无法轻易确定。在这里,我们报告了CRISPR/CAS9技术在C.Gigas中成功应用肌球蛋白基本光链基因(CGMELC)。C.注入SGRNA/CAS9的GIGAS胚胎在目标部位包含广泛的indel突变。突变幼虫显示出缺陷的肌肉和运动降低。此外,CGMELC的敲除破坏了幼虫中肌球蛋白重链阳性肌纤维的表达和图案。一起,这些数据表明CGMELC参与牡蛎幼虫中的幼虫肌肉收缩和肌发生。
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最近利用超分辨率活细胞显微镜进行的实验表明,非肌肉肌球蛋白 II 微丝比以前认为的更具动态性,经常表现出塑性过程,例如分裂、连接和堆叠。在这里,我们结合序列信息、静电和弹性理论来证明 14.3、43.2 和 72 nm 处的平行交错具有强烈的从微丝上散开头部的趋势,从而可能引发活细胞中看到的各种过程。相反,重叠 43 nm 的直线反向平行交错非常稳定,很可能引发微丝成核。使用新定义的能量景观中的随机动力学,我们预测肌球蛋白杆之间的最佳平行交错是通过反复试验过程获得的,其中两个杆通过滚动和拉链运动以不同的交错连接和重新连接。实验观察到的交错是接触时间最长的配置。我们发现,从异构体 C 到 B 再到 A,接触时间逐渐增加,A-B 异二聚体出奇地稳定,肌球蛋白 18A 应该以较小的交错结合到混合细丝中。我们的研究结果表明,细胞中的非肌肉肌球蛋白 II 细丝首先由异构体 A 形成,然后转化为混合 AB 细丝,正如实验所观察到的那样。
摘要:本文旨在记录超分子复合物(如马达、泵和时钟 ATPase)中的能量转换和调节相互作用。使用自旋标记电子顺磁共振 (EPR) 光谱通过运动和距离测量来表征动力学和结构特征。特别是,我们重点研究了肌球蛋白 ATPase 与肌动蛋白-肌钙蛋白-原肌球蛋白、神经驱动蛋白 ATPase 与微管、P 型离子动力 ATPase 和蓝藻时钟 ATPase。最后,我们描述了各种能量转换系统的分子机制之间的关系或共同原理,以及柔性元件从一种状态到另一种状态的大规模热结构转变如何先于随后的不可逆化学反应。