肌球蛋白分子集體協(xié)作的工作特性研究.pdf

1、在生物體內(nèi)有很多生物過程比如肌肉收縮，細(xì)胞的有絲分裂，信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等都與分子馬達(dá)有著密切的關(guān)系。分子馬達(dá)是生物系統(tǒng)中多種運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)動(dòng)因。有關(guān)分子馬達(dá)的研究成為生物物理領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題之一。從1957年A F Huxley在肌肉收縮方面所做的開拓性工作至今，對(duì)分子馬達(dá)的研究正在一個(gè)廣闊的前沿進(jìn)行，并取得了許多突破性進(jìn)展。目前，在眾多的分子馬達(dá)中對(duì)骨骼肌肌球蛋白的研究較多，對(duì)其結(jié)構(gòu)、工作循環(huán)機(jī)制及單分子動(dòng)力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了探索。同時(shí)，對(duì)各種生化條件下

2、肌纖維的收縮性質(zhì)進(jìn)行了測(cè)試。肌球蛋白是集體協(xié)作完成肌肉的收縮，本文擬對(duì)肌球蛋白分子集體工作時(shí)的特性做一些理論探索。 本文共分四章，第一章主要介紹肌肉的特殊結(jié)構(gòu)及肌肉收縮的滑行學(xué)說。第二章主要介紹肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白的分子結(jié)構(gòu)以及肌動(dòng)球蛋白工作循環(huán)的機(jī)械化學(xué)偶聯(lián)。第三章主要介紹肌肉收縮的一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果和已有的理論模型。第四章是本文的主要部分，主要從兩個(gè)方面闡述肌球蛋白分子集體工作時(shí)的特性。(1)在Houdusse和Sweeney的模型

3、基礎(chǔ)上給出了一個(gè)簡(jiǎn)化的描述肌球蛋白工作循環(huán)的四態(tài)模型，依據(jù)新模型給出描述大量肌球蛋白分子集體工作時(shí)的化學(xué)動(dòng)力學(xué)方程，通過對(duì)化學(xué)動(dòng)力學(xué)方程的數(shù)值計(jì)算闡述了新機(jī)械化學(xué)偶聯(lián)模型的合理性，對(duì)一些肌肉生理實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出了較為合理的理論解釋。(2)描述分子馬達(dá)沿軌道運(yùn)動(dòng)的理論模型主要有兩種，其一為偏布朗運(yùn)動(dòng)模型。這方面的代表性工作之一是Julicher和Prost利用偏布朗運(yùn)動(dòng)模型研究肌肉的收縮和振動(dòng)。有批評(píng)指出，偏布朗運(yùn)動(dòng)模型不能產(chǎn)生足夠強(qiáng)的力，其