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摘要

本文综述了钙、肌凝蛋白结合蛋白c和肥厚性心肌病在心肌基本功能中的作用，试图纠正人们的误解。多年前的一项发现在一种新的酶动力学格式中得到了重申，该格式具有确定的限速步骤，使CaATP成为肌动球蛋白的明显底物。这些动力学与最近观察到的肌凝蛋白结合蛋白- c的中断的关系被描述，以及这如何与相关心肌病的理解有关。

关键字

钙，肌动球蛋白动力学，肌动球蛋白结合蛋白- c，肥厚性心肌病

缩写:

ATP:三磷酸腺苷;CaATP: ATP的钙盐;MgATP: ATP的镁盐;MyBP-C:肌球蛋白结合蛋白- c

钙和三磷酸腺苷(ATP)的作用

基于我们之前发表的[1]，我从酶动力学的角度构建了' CaATP作为跨桥底物命题'的简单推导，并在这里提出。对于正常心肌，公认的事实是，a)肌丝atp酶依赖于Ca^2＋显示协同性，即Hill系数为2，表明激活Ca可能有两个位点结合^2＋[2 - 5]。b) Ca^2＋Mg对atp酶有竞争性抑制作用^2＋(3、4)。c) Ca的主要结合位点^2＋肌钙蛋白的激活是可以通过⁴⁵Ca^2＋绑定。这种与肌钙蛋白的结合消除了肌钙蛋白对细丝肌动蛋白的阻断，使厚丝肌凝蛋白形成与肌动蛋白的桥接[3-5]。d)过桥消耗ATP来产生肌肉[6]的收缩和/或张力。ATP酶的ATP Hill系数为1，即单分子。e)肌钙蛋白结合位点对Mg无亲和力^2＋所以它不是竞争对手Mg^2＋这证实了瞬态第二Ca的存在^2＋被Mg竞争性抑制的结合位点^2＋，但不能用⁴⁵Ca^2＋结合需要ATP。

f)很简单的结论是，在平静的心中，那座桥是一座Ca^2＋Mg对atp酶的抑制作用^2＋，即MgATP与肌球蛋白结合，使Mg处于放松状态^2＋ca^2＋如果肌钙蛋白仍然是Ca^2＋绑定。这和Ca是一致的^2＋协作性，即希尔系数2。两项研究[7,8](最近的一项)表明，用MgATP替代交叉桥中的CaADP产品对完成杠杆臂循环至关重要。

在这个方案中有一个警告。对于这个动力学来说，Mg的替代是正确的^2＋与Ca^2＋或者依赖于这个的后续步骤是决定速率的步骤。可能焦磷酸键没有被水解，而是磷酸基转移到蛋白质(肌凝蛋白轻链?)，增加了携带的电荷，从而提高了钙^2＋ADP结合蛋白的亲和力高于Mg^2＋．这明显与肌凝蛋白轻链激酶[9]的磷酸化有关。

肌球蛋白结合蛋白c (MyBP-C)

Irving等人的[10]研究表明，通过添加MyBP-C的结合片段C1mC2, MyBP-C与肌凝蛋白的分离降低了Ca的Hill系数^2＋激活到统一并转移Ca^2＋对肌钙蛋白c亲和力的敏感性。Hofmann等人[11]在MyBP-C的可逆物理去除上也发现了这一点。C1mC2的唯一破坏是MyBP-C的肌凝蛋白结合，以及它的可逆物理去除，留下Ca^2＋肌钙蛋白结合是唯一的激活剂，也就是Ca^2＋希尔系数1。这些程序都消除了Ca的必要性^2＋替换Mg^2＋与ATP结合到肌凝蛋白上，从而发生跨桥循环，即使用MgATP成为限速步骤。目前尚不清楚Ca^2＋毫克^2＋仍然会发生，但很可能不会。由此得出结论，肌凝蛋白结合蛋白- c的作用是确保MgATP在未受干扰的正常心脏和Ca中不是跨桥循环的明显底物^2＋毫克^2＋交换定义了肌动球蛋白atp酶的限速步骤。因此，保持Ca的充分协同性^2＋激活和正常Ca^2＋敏感性远低于肌钙蛋白亲和力，因此舒张完全舒张，稍后见。这是首次记录MyBP-C的生化功能，尽管其磷酸化被认为是肌肉功能的重要调节因子。

以前人们认为MyBP-C是厚丝的关键结构蛋白，但由于[11]很容易被可逆去除，情况并非如此。它对细丝有亲和力，但这被肌凝蛋白取代了。

肥厚性心肌病

心肌病是一种疾病，在不同程度上使人衰弱，影响着世界上200人中约1人。肥厚性心肌病，通常未被诊断为早期健康的心跳，最终会出现舒张压和收缩压高的问题。更重要的是，人们经常听说年轻人，特别是运动员和运动员会因为这种情况而经历心脏猝死，当他们的心脏电导由于严重肥厚的肌丝紊乱而极度缺陷时。

Hugh Watkins[12]等人[13,14]指出，肌体蛋白的编码基因发生了多种突变，主要是MyBP-C和肌球蛋白，它们是肥厚性心肌病的常见病因。这是由于节拍之间不完全放松引起的肌肉生长的结果，即持续紧张[15,16]，当Ca^2＋协同性降低，Ca^2＋突变的MyBP-C或肌凝蛋白大大提高了敏感性(然后MgATP反应是速率决定的，就像在体外禁用与肌凝蛋白结合的肌凝蛋白MyBP-C时发生的那样)[10,11]。弹性巨蛋白肌联蛋白结合肌凝蛋白和MyBP-C。有人提出，持续的张力使肌联蛋白的弹性部分有一定程度的展开时间[15,16]，并释放与弹性区域结合的核激活因子，如肌肉LIM蛋白。激活因子的释放促进肌节的不适当生长和由此产生的肌纤维紊乱，在大多数家族性肥厚肌病病例中都可以观察到。

肥厚性心肌病的非药物治疗

对于那些被诊断为心脏问题的肥厚性肌病的患者，只建议改变生活方式。需要一种增加松弛速率的药物来防止进一步持续的紧张介导的增长，左西孟旦似乎可以做到这一点但也增加收缩速率因此需要与Ca一起使用^2＋摄取抑制剂以减少后者。有趣的是，当左西孟旦用于挽救企图自杀的[17]患者时，这种药物组合成功地给予了患者。

脚注

除心脏病外，上述大多数疾病同样适用于哺乳动物骨骼肌，但其组成蛋白的异构体有所不同。

参考文献

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