cardiac muscle is increased causes

cardiac muscle is increased causes the enfolded part of the titin
molecule to straighten. This stretched molecular spring then contracts
more vigorously in systole.4 Fourth, titin may transduce
mechanical stretch into growth signals. With sustained diastolic
stretch, as in volume overload, the elastic segment of titin is under
constant strain and transmits this mechanical signal to the muscle
LIM protein (MLP) attached to the terminal part of titin that forms
part of the Z-disc complex.8 MLP is proposed to be a stretch sensor
that transmits the signals that result in the myocyte growth pattern
characteristic of volume overload.9 This signal system may be defective
in a subset of human dilated cardiomyopathy.9
Strong and Weak Binding States
Although at a molecular level the events underlying the cross-bridge
cycle are complex, a prominent hypothesis holds that cross bridges
exist in either a strong or a weak binding state (Fig. 21-6). The arrival
of Ca2+ at the contractile proteins is a crucial link in excitationcontraction
coupling. Binding of Ca2+ to troponin C shifts the troponintropomyosin
complex on the actin filament, which permits the
myosin heads to form strong binding cross bridges with actin molecules
(Fig. 21-6). If, however, the strong binding state were continuously
present, the contractile proteins could never relax. Thus it has
been proposed that binding of ATP to the myosin head places the
cross bridges in a weak binding state even when [Ca2+]i is high. Conversely,
when ATP is hydrolyzed to ADP and inorganic phosphate (Pi),
the strong binding state is again favored (Fig. 21-6). Hence the ATPinduced
changes in the molecular configuration of the myosin head
result in corresponding variations in its physical properties. Lengthdependent
activation also promotes the strong binding state (see the
section Length-Dependent Activation and the Frank-Starling Effect).
Conversely, the weak binding state predominates when [Ca2+]i falls
and thereby allows relaxation during diastole. As Ca2+ dissociates
from troponin C during the decline in [Ca2+]i, the troponin-tropomyosin
complex resumes its inhibitory configuration to prevent strong
binding.
Actin and Troponin Complex
Although Ca2+ provides the essential “on” switch for the cross-bridge
cycle by binding to troponin C, this is mediated by a series of interactions
between components of the troponin complex, tropomyosin
and actin (Fig. 21-6). To understand the role of Ca2+ requires a brief
description of the molecular structure of actin and the troponin
complex. The thin filaments are composed of two helical intertwining
actin filaments, with a long tropomyosin molecule that spans
seven actin monomers located in the groove between the two actin
filaments (see Fig. 21-4). At every seven actin molecules (38.5 nm
along this structure) sits a three-protein regulatory troponin complex:
troponin C (Ca2+ binding), I (inhibitory), and T (tropomyosin binding).
When [Ca2+]i is low, the tropomyosin molecule is positioned in
such a way that it blocks the myosin heads from interacting with actin
(see Fig. 21-4). As a result, most cross bridges are in the “blocked
position,” although some might visit the weak binding state.4 As
[Ca2+]i increases and binds with troponin C, troponin C binds more
tightly to troponin I. This pulls the entire troponin complex (including
troponin T) away from tropomyosin (Fig. 21-4), which allows tropomyosin
to roll deeper into the thin filament groove,4 thereby largely
disinhibiting the actin-myosin interaction. Thus weakly bound or
blocked cross bridges enter the strongly bound state, and the crossbridge
cycle is initiated. As the strong cross bridges form, they
nudge tropomyosin deeper into the actin groove. Tropomyosin contains
evolutionarily conserved surface residues that are required for
cooperative regulation of actomyosin.9 The troponin C–tropomyosin
position at one site (open versus closed) also influences its “nearestneighbor”
sites and cooperatively spreads activation along the
myofilament.2,4
Myosin and the Molecular Basis of Muscular Contraction
Each myosin head is the terminal part of a heavy chain. The bodies
of two of these chains intertwine and each terminates in a short
“neck” that carries the elongated myosin head (see Fig. 21-4).
Titin and Length Sensing
Titin is a giant molecule, the largest protein yet described. It is an
extraordinarily long, flexible, and slender myofibrillar protein (Fig.
21-5). Titin extends from the Z-line but stops just short of the M-line
connecting the thick filament to the Z-line (see Fig. 21-1) and provides
elasticity. Titin has two distinct segments: an inextensible anchoring
segment and an extensible elastic segment that stretches as sarcomere
length increases. So the titin molecule can stretch between 0.6
and 1.2 μm in length and has multiple functions. First, it tethers the
myosin molecule to the Z-line, thereby stabilizing the contractile
proteins. Second, as it stretches and relaxes, its elasticity contributes
to the stress-strain relationship of cardiac and skeletal muscle. At
short sarcomere lengths, the elastic domain is folded on itself to
generate restoring force (Fig. 21-5). These changes in titin help
explain the series elastic element that was inferred from mechanics
studies as elasticity in series with the myosin filaments. Third, the
increased diastolic stretch of titin as the length of the sarcomere in

Kết quả (Việt) 1:

cơ tim là nguyên nhân tăng thuộc titin, enfoldedphân tử để thẳng. Điều này kéo dài phân tử mùa xuân sau đó hợp đồngmạnh mẽ hơn trong systole.4 thứ tư, titin có thể transducecơ khí căng vào tín hiệu tăng trưởng. Với duy trì tâm««căng ra, như trong khối lượng quá tải, đoạn đàn hồi của titin là dướicăng thẳng liên tục và truyền tín hiệu cơ khí này để cơ bắpLIM protein (MLP) gắn liền với thuộc titin hình thành, thiết bị đầu cuốimột phần của Z-đĩa complex.8 MLP được đề xuất là một bộ cảm biến căngmà truyền các tín hiệu dẫn đến các mô hình tăng trưởng myocyteđặc trưng của khối lượng overload.9 Hệ thống tín hiệu này có thể là khiếm khuyếttrong một tập hợp con của con người cardiomyopathy.9 giãn nởMạnh mẽ và yếu ràng buộc kỳMặc dù tại một phân tử cấp các sự kiện nằm bên dưới cầu đườngchu kỳ rất phức tạp, một giả thuyết nổi bật giữ rằng chéo cầutồn tại trong một mạnh mẽ hoặc một nhà nước ràng buộc yếu (hình 21-6). Sự xuất hiệnCa2 + tại các protein co là một liên kết quan trọng trong excitationcontractionkhớp nối. Ràng buộc của Ca2 + troponin C thay đổi troponintropomyosinphức tạp trên sợi actin, cho phép cácmyosin đầu để ràng buộc mạnh hình thức băng qua cây cầu với actin phân tử(Hình 21-6). Nếu, Tuy nhiên, nhà nước mạnh mẽ ràng buộc đã liên tụchiện nay, các protein co không bao giờ có thể thư giãn. Vì vậy nó cóđề xuất đó ràng buộc của ATP để myosin đầu nơi cácqua cầu trong trạng thái yếu ràng buộc ngay cả khi [Ca2 +] i là cao. Ngược lại,Khi ATP thủy phân đạm ADP và phốt phát vô cơ (Pi),nhà nước ràng buộc mạnh một lần nữa là ưa thích (hình 21-6). Do đó ATPinducednhững thay đổi trong cấu hình phân tử của người đứng đầu myosindẫn đến các biến thể tương ứng của nó tính chất vật lý. Lengthdependentkích hoạt cũng khuyến khích bang ràng buộc mạnh mẽ (xem cácphần phụ thuộc vào chiều dài kích hoạt và hiệu quả Frank – sáo).Ngược lại, bang ràng buộc yếu predominates khi [Ca2 +] tôi rơivà do đó cho phép các thư giãn trong diastole. Như Ca2 + dissociatestừ troponin C trong sự suy giảm trong [Ca2 +] i, troponin-tropomyosinkhu phức hợp hồ sơ của nó cấu hình ức chế để ngăn chặn mạnh mẽràng buộc.Actin và phức tạp TroponinMặc dù Ca2 + cung cấp cần thiết "về" chuyển đổi cho cầu đườngchu kỳ bởi ràng buộc để troponin C, điều này do trung gian bởi một loạt các tương tácgiữa các thành phần của troponin phức tạp, tropomyosinvà actin (hình 21-6). Để hiểu vai trò của Ca2 + đòi hỏi một giới thiệu tóm tắtMô tả cấu trúc phân tử của actin và troponinphức tạp. Các sợi mỏng được tạo thành từ hai xoắn intertwiningsợi actin, với một phân tử dài tropomyosin kéo dàiBảy monome actin trong các đường rãnh giữa hai actinsợi (xem hình 21-4). Tại mỗi phân tử actin bảy (38.5 nmdọc theo cấu trúc này) nằm một ba-protein quy định troponin phức tạp:troponin C (Ca2 + ràng buộc), tôi (ức chế) và T (tropomyosin liên kết).Khi [Ca2 +] i là thấp, phân tử tropomyosin là vị trí ởmột cách rằng nó khối đầu myosin từ tương tác với actin(xem hình 21-4). Kết quả là, hầu hết các cây cầu qua đang ở trong các "bị chặnvị trí,"mặc dù một số có thể truy cập vào state.4 ràng buộc yếu như[Ca2 +] i làm tăng và liên kết với troponin C, troponin C liên kết nhiều hơn nữachặt chẽ để troponin tôi. Điều này kéo toàn bộ troponin phức tạp (bao gồm cảtroponin T) từ tropomyosin (hình 21-4), cho phép tropomyosinđể cuộn sâu hơn vào các đường rãnh dây tóc mỏng, 4 do đó phần lớndisinhibiting tương tác actin-myosin. Do đó yếu bị ràng buộc hoặcbị chặn qua cầu nhập bang bị ràng buộc mạnh mẽ, và crossbridgechu kỳ được khởi xướng. Như là hình thức mạnh mẽ qua cầu, họdi chuyển tropomyosin sâu hơn vào các đường rãnh actin. Tropomyosin chứatiến hóa bảo tồn dư lượng bề mặt được yêu cầu choCác quy định hợp tác của actomyosin.9 troponin C-tropomyosinvị trí tại một trang web (mở so với đóng cửa) cũng ảnh hưởng của nó "nearestneighbor"Các trang web và hợp tác lây lan kích hoạt dọc theo cácmyofilament.2,4Myosin và cơ sở phân tử của co cơ bắpMỗi đầu myosin là phần thiết bị đầu cuối của một chuỗi nặng. Các cơ quancủa hai trong số các dây chuyền tréo với nhau và mỗi chấm dứt trong một đoạn ngắn"cổ" đó mang đầu thuôn dài myosin (xem hình 21-4).Titin và chiều dài cảm biếnTitin là một phân tử khổng lồ, protein lớn nhất được mô tả. Nó là mộtbất thường dài, linh hoạt và mảnh mai myofibrillar protein (hình.21-5). Titin kéo dài từ dòng Z nhưng điểm dừng chỉ ngắn của dòng Mkết nối dây tóc dày với dòng Z (xem hình 21 - 1) và cung cấpđộ đàn hồi. Titin có hai đoạn riêng biệt: một thả neo inextensiblephân khúc và một phân đoạn đàn hồi mở rộng trải dài như sarcomerechiều dài tăng lên. Vì vậy, các phân tử titin có thể kéo dài giữa 0.6và cách 1.2 μm dài và có nhiều chức năng. Đầu tiên, nó tethers cácmyosin phân tử Z-dòng, do đó ổn định các coprotein. Thứ hai, vì nó trải dài và thư giãn, độ đàn hồi của nó góp phầnmối quan hệ căng thẳng căng thẳng của cơ tim và xương. Tạiđộ dài ngắn sarcomere, vùng đàn hồi được xếp trên riêng của mình đểtạo ra lực lượng phục hồi (hình 21-5). Những thay đổi trong titin trợ giúpgiải thích các yếu tố đàn hồi loạt được suy ra từ cơ họcCác nghiên cứu như độ đàn hồi trong loạt với các chỉ nhị myosin. Thứ ba, cáctăng căng tâm của titin như độ dài của sarcomere trong

Kết quả (Việt) 2:

cơ tim tăng lên gây ra phần bao bọc của titin
phân tử thẳng. Điều này kéo dài mùa xuân phân tử sau đó hợp đồng
mạnh mẽ hơn trong systole.4 Thứ tư, titin có thể tải nạp
căng cơ học thành tín hiệu tăng trưởng. Với duy trì tâm trương
căng ra, như trong khối lượng quá tải, phân khúc đàn hồi của titin đang
căng thẳng liên tục và truyền tín hiệu cơ khí này để các cơ bắp
protein LIM (MLP) gắn vào phần cuối của titin hình thành
một phần của complex.8 Z-đĩa MLP được đề xuất là một cảm biến căng
mà truyền các tín hiệu mà kết quả trong mô hình tăng trưởng myocyte
đặc trưng của khối lượng overload.9 hệ thống tín hiệu này có thể bị lỗi
trong một tập hợp con của cardiomyopathy.9 giãn nở của con người
mạnh mẽ và Yếu Hoa Binding
Mặc dù ở cấp độ phân tử các sự kiện cơ bản chéo cầu
chu kỳ phức tạp, một giả thuyết cho rằng cây cầu nổi bật xuyên
tồn tại ở thể mạnh hay một nhà nước liên kết yếu (Fig. 21-6). Sự xuất hiện
của Ca2 + ở các protein co là một cầu nối quan trọng trong excitationcontraction
khớp nối. Ràng buộc của Ca2 + để Troponin C thay đổi các troponintropomyosin
phức tạp trên các sợi actin, trong đó cho phép các
đầu myosin để tạo thành cầu cross ràng buộc mạnh mẽ với các phân tử actin
(Fig. 21-6). Tuy nhiên, nếu tình trạng ràng buộc mạnh mẽ đã liên tục
hiện nay, các protein co bao giờ có thể thư giãn. Vì vậy, nó đã
được đề xuất rằng ràng buộc của ATP vào đầu myosin đặt
cầu xuyên trong trạng thái liên kết yếu, ngay cả khi [Ca2 +] i là cao. Ngược lại,
khi bị thủy phân ATP ADP và phosphate vô cơ (Pi),
trạng thái ràng buộc mạnh mẽ một lần nữa được ưa chuộng (Fig. 21-6). Do đó ATPinduced
thay đổi trong cấu hình phân tử của người đứng đầu myosin
kết quả trong các biến thể tương ứng trong tính chất vật lý của nó. Lengthdependent
kích hoạt cũng khuyến khích các nhà nước ràng buộc mạnh mẽ (xem
phần Length-Dependent Activation và Effect Frank-Starling).
Ngược lại, nhà nước ràng buộc yếu chiếm ưu thế khi [Ca2 +] i rơi
và do đó cho phép thư giãn trong thời kỳ tâm trương. Như Ca2 + phân ly
từ troponin C trong sự suy giảm trong [Ca2 +] i, các troponin-tropomyosin
phức tạp lại tiếp tục cấu hình ức chế của nó để ngăn chặn mạnh
ràng buộc.
Actin và Troponin Complex
Mặc dù Ca2 + cung cấp các thiết yếu "vào" công tắc cho cross-cầu
chu kỳ bằng cách ràng buộc để Troponin C, điều này được trung gian bởi một loạt các tương tác
giữa các thành phần của troponin phức tạp, tropomyosin
và actin (Fig. 21-6). Để hiểu được vai trò của Ca2 + đòi hỏi một bản tóm tắt
mô tả về cấu trúc phân tử của actin và troponin
phức tạp. Các sợi mỏng gồm hai đan xen xoắn
sợi actin, với một phân tử tropomyosin dài mà kéo dài
bảy monome actin nằm trong rãnh giữa hai actin
sợi (xem hình. 21-4). Tại mỗi bảy phân tử actin (38,5 nm
cùng cấu trúc này) nằm trên một ba-protein điều troponin phức tạp:
Troponin C (Ca2 + ràng buộc), I (ức chế), và T (tropomyosin ràng buộc).
Khi [Ca2 +] i là thấp, tropomyosin phân tử được đặt trong
một cách mà nó chặn các đầu myosin từ tương tác với actin
(xem hình. 21-4). Kết quả là, hầu hết các cầu cross đang trong "chặn
vị trí," mặc dù một số có thể truy cập vào các state.4 ràng buộc yếu như
[Ca2 +] i tăng và gắn với troponin C, troponin C gắn thêm
chặt chẽ với troponin I. Điều này kéo toàn bộ troponin phức tạp (bao gồm cả
troponin T) từ tropomyosin (Fig. 21-4), trong đó cho phép tropomyosin
để cuộn sâu hơn vào các rãnh sợi mỏng, do đó phần lớn là 4
disinhibiting sự tương tác actin-myosin. Như vậy yếu ớt bị ràng buộc hoặc
cầu xuyên bị chặn vào trạng thái ràng buộc mạnh mẽ, và các crossbridge
chu trình được bắt đầu. Như các cầu chéo mạnh mẽ hình thành, họ
di chuyển tropomyosin sâu hơn vào các rãnh actin. Tropomyosin chứa
dư lượng mặt tiến hóa được bảo tồn được yêu cầu cho
quy định của hợp tác xã actomyosin.9 Các troponin C-tropomyosin
vị trí tại một trang web (mở so với đóng cửa) cũng ảnh hưởng đến "nearestneighbor" của
các trang web và hợp tác lan truyền kích hoạt dọc theo
myofilament.2,4
Myosin và Cơ sở phân tử của co cơ bắp
Mỗi đầu myosin là phần cuối của một chuỗi nặng. Các cơ quan
của hai trong số các chuỗi xen lẫn vào nhau và mỗi chấm dứt trong một đoạn ngắn
"cổ" mà mang đầu myosin thon dài (xem hình. 21-4).
Titin và Length Sensing
Titin là một phân tử khổng lồ, những protein lớn nhất chưa được mô tả. Nó là một
protein sợi cơ đột xuất dài, linh hoạt, và mảnh mai (Fig.
21-5). Titin kéo dài từ Z-line nhưng dừng lại chỉ ngắn của M-line
kết nối dây tóc dày đến Z-line (xem hình. 21-1) và cung cấp
độ đàn hồi. Titin có hai phần riêng biệt: một neo đậu không được gia hạn
phân khúc và một đoạn đàn hồi mở rộng trải dài như sarcomere
chiều dài tăng. Vì vậy, các phân tử titin có thể kéo dài từ 0,6
và 1,2 mm chiều dài và có nhiều chức năng. Đầu tiên, nó sợi dây kim loại các
phân tử myosin đến Z-line, qua đó ổn định co
protein. Thứ hai, vì nó trải dài và thư giãn, đàn hồi của nó góp phần
để các mối quan hệ ứng suất biến dạng của cơ tim và xương. Tại
độ dài sarcomere ngắn, miền đàn hồi được gấp lại trên chính nó để
tạo ra khôi phục hiệu lực (Hình. 21-5). Những thay đổi trong titin giúp
giải thích các loạt yếu tố đàn hồi được suy ra từ cơ học
nghiên cứu như độ đàn hồi trong series với các sợi myosin. Thứ ba,
tăng căng tâm trương của titin như độ dài của các sarcomere trong