연속적인 유연한 Tm–Tn 체인이 액틴 필라멘트에 대한 미오신-S1 결합의 협력적 조절

줄무늬 근육 수축의 조절은 액틴 필라멘트, 미오신-S1(S1), 트로포미오신(Tm), 트로포닌(Tn), 그리고 칼슘 간의 협력적 상호작용을 포함합니다. 이러한 상호작용은 겹치는 트로포미오신을 연속적인 유연한 체인(CFC)으로 처리함으로써 모델링되며, 액틴과의 정전기적 상호작용에 의해 약하게 제약됩니다. CFC는 S1 또는 트로포닌 I(TnI)가 액틴에 결합함에 따라 액틴 표면에서 반대 방향으로 국소적으로 변위됩니다. 미오신 및 TnI가 액틴에 결합하고 분리되는 유효 속도 상수는 CFC 모델을 통해 인접한 결합된 S1 및 TnI의 존재에 본질적으로 결합됩니다. 정해진 CFC 강성 값, CFC의 방위 제약 정도, 결합된 단백질에 의해 유도된 각 변위에서 몬테 카를로 시뮬레이션은 조절된 F-액틴에 대한 S1 결합의 정지 흐름 과도 현상을 예측할 수 있었습니다. 넓은 범위의 칼슘 농도에서 수집된 과도 현상은 TnI가 액틴에서 분리되는 속도 상수인 k(-I)라는 단일 칼슘 의존 파라미터를 조정함으로써 잘 설명될 수 있었습니다. 결과적으로 평형 상수 K(B) ≡ 1/K(I)는 자유 칼슘과 함께 시그모이드적으로 변동하며, 낮은 칼슘(pCa >7)에서 0.12에서 높은 칼슘(pCa <5.5)에서 12로 증가하며 Hill 계수는 ~2.15입니다. 여분의 액틴 및 여분의 미오신 데이터의 곡선 유사성은 그들의 알로스테릭 관계를 확인해줍니다. 공간적으로 명시적인 계산은 협력 단위의 크기와 낮은 칼슘 농도에서 결합된 미오신의 군집 형성을 확인했습니다. 또한, 미오신 단위 간의 부정적 협동성을 포함시키는 것은 여분의 미오신 농도에서 관찰된 미오신 결합의 느려짐을 예측했습니다.