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1 山东科学 SHANDONG SCIENCE 第 30 卷第 2 期 2017 年 4 月出版 Vol.30 No.2 Apr.2017 DOI: / j.issn 药理与毒理 肌小节组装研究进展 侯彩平 1ꎬ2 ꎬ 韩利文 1 ꎬ 侯海荣 1 ꎬ 王希敏 1 ꎬ 张姗姗 1 ꎬ 张轩铭 1 ꎬ 王雪 1 ꎬ 李晓彬 1 ꎬ 田青平 2 ꎬ 何秋霞 1 1 ꎬ 刘可春 (1. 山东省科学院生物研究所 ꎬ 山东省生物检测技术工程实验室 ꎬ 山东省生物传感器重点实验室 ꎬ 山东济南 ꎻ2. 山西医科大学药学院 ꎬ 山西太原 ) 摘要 : 肌小节是横纹肌的基本功能单位 ꎬ 是由肌动蛋白 肌球蛋白和各种相关蛋白质组装而成的高度有序的结构 ꎮ 在肌小节组装过程中 ꎬZ 带 M 带以及一系列相关蛋白的正确组装是维持肌肉运动的关键 ꎬ 研究肌小节组成蛋白的折叠和组装机制对于了解肌肉疾病的病因和进行有针对性地治疗非常重要 ꎮ 本文综述了肌小节中的主要组分以及组装过程的研究进展 ꎬ 认为目前仍对肌小节骨架的装配 收缩复合体的功能及肌小节组装相关分子伴侣与疾病的关系等的相关研究不够深入 ꎮ 因此 ꎬ 未来还需从肌球蛋白结合蛋白 肌联蛋白 分子伴侣等与疾病的关系方面开展进一步的研究 ꎬ 为肌肉相关疾病的治疗寻找新的思路和解决办法 ꎮ 关键词 : 肌小节 ꎻ 组装 ꎻ 肌肉蛋白 ꎻ 分子伴侣中图分类号 :Q445 文献标识码 :A 文章编号 : (2017) The research progress of sarcomere assembly HOU Cai ping 1ꎬ2 ꎬ HAN Li wen 1 ꎬ HOU Hai rong 1 ꎬ WANG Xi min 1 ꎬ ZHANG Shan shan 1 ꎬZHANG Xuan ming 1 ꎬ WANG Xue 1 ꎬ LI Xiao bin 1 ꎬ TIAN Qing ping 2 ꎬ HE Qiu xia 1ꎬ2 ꎬ LIU Ke chun 1ꎬ2 (1.Shandong Provincial Engineering Laboratory for Biological Testing Technologyꎬ Shandong Provincial Key Laboratory of Biosensorsꎬ Institute of BiologyꎬShandong Academy of Sciencesꎬ Jinan ꎬChinaꎻ 2. School of Pharmacologyꎬ Shanxi Medical Universityꎬ Taiyuan ꎬ China) Abstract As the basic contractile unit of striated musclesꎬ sarcomere has a highly ordered structureꎬ which was assembled by Actinꎬ Myosinꎬ and a variety of related proteins. During the assembling processꎬ the correcting assembly of Z beltꎬ M beltꎬ and a series of associated proteins is essential for maintaining movement of musclesꎬ so the study on the mechanism of folding and assembling of sarcomere composition protein is very important for understanding the causes of muscle disease and carrying out targeted therapy. In this paperꎬ the research progress of sarcomere primary components and sarcomere assembling process was reviewed. It was considered that the present studies on sarcomere skeleton 收稿日期 : 基金项目 : 国家自然科学基金 ( )ꎻ 山东省重点研发计划 (2016GSF121039) 作者简介 : 侯彩平 (1991 )ꎬ 女 ꎬ 硕士研究生 ꎬ 研究方向为药剂学 ꎮ E mail:hcp071003@ 163.com 通信作者 ꎬ 何秋霞 (1980 )ꎬ 女 ꎬ 副研究员 ꎬ 研究方向为药物筛选 ꎮ E mail:heqx@ sdas.org 刘可春 (1964 )ꎬ 男 ꎬ 研究员 ꎬ 研究方向为药物筛选 ꎮ E mail:hliukch@ sdas.org

2 ２６ 山 东 科 学 ２０１７ 年 ａｓｓｅｍｂｌｙꎬ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｒｃｏｍｅｒｅ ｃｏｎｔｒａｃｔｉｌｅ ｃｏｍｐｌｅｘꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｃｈａｐｅｒｏｎｅｓ ａｎｄ ｍｕｓｃｌｅ ｄｉｓｅａｓｅｓ ｗｅｒｅ ｎｏｔ ｄｅｅｐ ｅｎｏｕｇｈ. Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅꎬ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅꎬ ｍｏｒｅ ｓｔｕｄｉｅｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｍｙｏｓｉｎ ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎꎬ Ｔｉｔｉｎꎬ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃｈａｐｅｒｏｎｅｓꎬ ａｎｄ ｄｉｓｅａｓｅｓꎬ ｔｏ ｆｉｎｄ ｎｅｗ ｉｄｅａｓ ａｎｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｔｏ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｍｕｓｃｌｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｄｉｓｅａｓｅｓ. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｓａｒｃｏｍｅｒｅꎻａｓｓｅｍｂｌｉｎｇꎻｍｕｓｃｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎꎻｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃｈａｐｅｒｏｎｅｓ 身体肌肉组织和皮下脂肪组织的总称是肌肉ꎬ肌肉在机体运动过程中扮演着不可或缺的角色ꎬ各种形式 的运动离不开肌细胞的参与ꎮ 躯体的运动和呼吸需要骨骼肌的收缩ꎬ心脏的射血活动需要心肌的收缩ꎬ胃 肠 子宫 血管等器官的运动ꎬ则离不开平滑肌的收缩ꎮ 肌肉组织由肌细胞( 肌纤维) 和结缔组织组成 [１] ꎬ肌 肉细胞的两个本质特征是细胞核精确定位以及肌小节线性排列ꎮ 肌纤维由肌球蛋白和肌动蛋白组成ꎬ肌球 蛋白和肌动蛋白有序地排列起来ꎬ组成了高度重复的肌小节结构ꎮ Ａｕｌｄ 等 [２] 发现细胞核定位先于肌小节形 成ꎬ细胞核通过核骨架 细胞骨架的连接复合体对肌小节的组装和稳定起关键作用ꎮ 肌小节装配是一个复杂 而又高度有序的过程ꎬ其各组分的正确折叠和组装对肌肉发育和收缩非常重要ꎮ 目前ꎬ已知有 ２０ 多种肌肉 疾病因肌小节组成蛋白突变或组装异常引起 [３] ꎮ 因此ꎬ研究肌小节组成蛋白的折叠和组装机制对于了解肌 肉疾病的病因和进行有针对性地治疗非常重要ꎮ 肌小节各组分蛋白的正确折叠和组装以及维持肌小节的稳 定ꎬ都离不开分子伴侣的帮助 [４] ꎬ研究分子伴侣在肌小节组装中的作用机理具有重要的理论和实践意义ꎮ 本文对肌小节各个重要组成部分的相关蛋白质及其组装进行综述ꎬ以期对肌肉相关疾病的治疗寻找新的思 路和解决办法ꎮ １ 肌小节的组成 肌小节是肌纤维最基本的结构和功能单位ꎬ是肌肉收缩舒张的基本单位ꎬ其简化模型见图 １ [５] ꎬ主要是 由细丝 粗丝 Ｚ 线和肌连蛋白( Ｔｉｔｉｎ) 组成的ꎮ 肌动蛋白和伴肌动蛋白连接则形成细丝ꎬ上面附着肌钙蛋白 和原肌球蛋白ꎮ 细丝具有极性ꎬ正极与 Ｚ 盘相连ꎬ负极指向肌小节中心ꎮ 粗丝由肌球蛋白分子聚合而成ꎬ目 前发现肌球蛋白分子有 ３５ 种ꎬ组成骨骼肌的肌球蛋白是肌球蛋白 Ⅱ( 以下简称为肌球蛋白) [６] ꎮ Ｆｉｇ.１ 图１ 肌小节组成简化模型图 [５] Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｓａｒｃｏｍｅｒｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ 许多人类遗传性疾病是由肌小节组成蛋白编码基因突变引起的ꎬ比如肥厚性心肌病ꎮ 最近ꎬ生物化学和 基因组的研究已经证实许多新的基因在肌小节表达ꎬ但是其在肌小节组装以及肌原性疾病中的作用还不清 楚ꎮ １.１ 粗肌丝 肌小节是位于两条 Ｚ 线之间的一个区域ꎬＺ 线是每段肌小节的边界线ꎮ 通过 Ｘ 线衍射发现ꎬ肌小节的 明暗带还存在更加微小且平行排列的丝状结构肌丝ꎮ 粗肌丝是暗带中含有的较粗的肌丝ꎬ即暗带 [７] ꎬ成束 的粗肌丝能被 Ｍ 线固定在一定位置ꎬ其主要成分是肌球蛋白ꎮ

3 第 2 期 侯彩平 ꎬ 等 : 肌小节组装研究进展 细肌丝 与粗肌丝呈梳齿状排列的是细肌丝 ꎬ 细肌丝是明带中较细的肌丝 ꎮ 与粗丝相比 ꎬ 细丝的蛋白成分更为复 杂 [8] ꎬ 肌动蛋白丝通过倒钩状的尾部固定在 Z 线 ꎬ 并向肌小节中央延伸 ꎬ 而且与调节蛋白肌钙蛋白复合体 (Troponin complex) 和原肌球蛋白 (Tropomyosin) 共同组成细肌丝 ꎮ 细肌丝由 Z 线结构向两侧明带伸出 ꎬ 游离 端必然有一段要伸入暗带 ꎬ 所以肌小节中会有一段细肌丝和粗肌丝处于交叉状态 ꎮ 1.3 Z 线 [9] Z 线是细肌丝的锚定结构 ꎮ Yamaguchi 等利用电子显微镜技术确定了脊椎动物肌小节的 Z 线结构 ꎬ 发现老鼠 比目鱼 猫和犬心肌的 Z 线较宽 ꎬ 古比鱼 蝾螈和青蛙的骨骼肌 Z 线较窄 ꎬ 还在纤维性肌病和年老 狗的心肌中发现了杆状 Z 带 ꎮ Z 线结构模型由两条 Z 线组成 ꎬ 两条 Z 线中心处呈 90 度相互连接 ꎬ 并连接着 相邻的两个细肌丝 ( 肌动蛋白丝 )ꎬ 如图 2 [9] 所示 ꎮ Ca 2+ 激活的两性蛋白酶证实与相邻肌小节重叠的细肌丝 数量 (α 辅肌动蛋白层 ) 决定了 Z 线结构的宽度 ꎬ 数量越多 ꎬZ 线越宽 [9-11] ꎮ Z 线结构模型显示并描述了 Z 线 宽窄类型的关系 ꎬ 为检测这一模型 ꎬYamaguchi 等还用电脑模拟了 Z 线结构动力学 ꎮ 1.4 肌小节主要组成蛋白 肌球蛋白 (Myosin) 图 2 [9] Z 线结构合适的几何模型 Fig.2 A proposed model of Z filament geometry 粗肌丝的主要成分是肌球蛋白 ꎬ 是分子量为 480 kda 的高度不对称性分子 [12] ꎬ 约占总肌肉蛋白的 1 / 3ꎬ 具有 ATP 驱动的机械酶活性 ꎬ 能够沿着肌动蛋白滑动 ꎮ 目前发现肌球蛋白家族有 35 个成员 ꎬ 具有两个结构 域 ꎬ 分别是高度保守的马达结构域和可变的结合结构域 ꎮ 马达结构域对于肌肉收缩非常重要 ꎬ 平滑肌收缩是 由肌球蛋白重链 ATP 酶 (Myh11) 活性控制的 ꎬMyh11 突变会对人类或动物的心血管 消化道 生殖泌尿系统 产生各种影响 ꎮ 斑马鱼 Myh11 催化 ATP 水解结构域隐性突变体 (mlt)ꎬ 即高度保守的色氨酸突变为精氨酸 (W512R)ꎬMlt 突变体使肌球蛋白功能紊乱并且引起肠道上皮细胞侵略性扩增 ꎮ Mlt 突变体引起的细胞扩增 表型与肌球蛋白紊乱的程度正相关 ꎬ 这说明脊椎动物的周围基质能使肠道上皮调整到正常生理状态 ꎬ 反过来 肠道上皮细胞会调节周围基质对生理和病理刺激产生应答 ꎮ 基因突变改变了平滑肌肌球蛋白的调节规则 ꎬ 这一现象可能成为疾病影响肠道 脉管系统以及其他含有平滑肌的组织或表达平滑肌蛋白的收缩性细胞的 风险因素 [13] [14] ꎮ 此外 ꎬ 肌球蛋白调节蛋白对肌小节的结构与功能也非常重要 ꎮ Prill 等发现斑马鱼 smy1b 纯合突变体的快肌纤维中不能形成成熟的肌小节 ꎬ 原因是当斑马鱼发育至 19 hꎬ 即肌小节开始组装的时候 ꎬ 肌球蛋白不能整合到肌小节上 ꎬ 说明 smyd1b 对肌球蛋白和肌小节正确组装是必需的 ꎮ 肌纤维含有不同亚型的肌球蛋白 II 二聚体 ꎬ 都能进行收缩与舒张 ꎮ 大多数哺乳动物能表达 12 种亚型 肌球蛋白 IIꎬ 每个亚型都来源于不同的基因 [15] ꎮ 肌小节中的肌球蛋白结合蛋白 C(MYBPC) 能与几种收缩蛋 白和结构蛋白相互作用 [16] ꎮ 人体有 11 种肌球蛋白亚型 ꎬ 心肌肌球蛋白 II(MYBPC 3) 发生突变或敲除会导 [17] 致心肌病的发生 ꎮ 目前对快肌同源基因 (mybpc 2) 在体内的功能还不了解 ꎬ 为解决这一问题 ꎬLi 等利用 斑马鱼模型对肌小节的肌丝结构进行了收缩功能分析以及 X 射线衍射测量 ꎮ 利用吗啉代反义核苷酸技术

4 28 山东科学 2017 年 敲除快肌的肌球蛋白 II 编码基因 mybpc 2B( 含量大于 50%)ꎬ 斑马鱼出现骨骼肌疾病 ꎬ 肌肉细胞凋亡增加且 与肌肉蛋白降解相关的因子上调 ꎮ 突变体表型也产生变化 ꎬ 比如肌小节缩短但分布范围变宽 肌动蛋白丝缩 短 肌丝间间隔变宽等 ꎬ 表明快肌的 mybpc 与肌小节组装有关 ꎮ 总之 ꎬ 缺乏 Mybpc 2 会导致严重的肌小节结 构改变甚至引起肌无力等疾病 [17] ꎬ 所以肌球蛋白在肌小节组装中具有重要的作用 ꎮ 肌球蛋白结构中 ꎬ 值得关注的是不同的肌球蛋白亚型在不同的肌纤维类型中是如何适应不同的机械力 学强度的 ꎮ 成人骨骼肌和心肌中肌球蛋白亚型已经研究的比较完善 ꎬ 不同亚型间机械运动收缩参数相差多 达十倍 ꎮ 胚胎期和围产期的眼外肌纤维中肌球蛋白亚型的研究较少 ꎬ 因为这些时期仅表达一种肌球蛋白亚 型的肌纤维 [18] ꎮ 不同的人类肌肉肌球蛋白亚型的研究受到肌球蛋白纯化技术的限制 ꎬ 大多数肌肉中含有多 种亚型但不易分离 ꎮ 肌小节肌球蛋白表达量很难统计 ꎬ 是因为目前仍不明确肌球蛋白折叠需要的分子伴侣 [19] 或者分子伴侣组合 ꎮ Deacon 等已经成功表达出 8 种人类肌小节肌球蛋白马达结构域亚型 ꎬ 表达出的质量 仅 1 ~ 2 mgꎬ 但非常有用 ꎮ 目前 ꎬ 人为设计肌小节肌球蛋白定点突变体已成为可能 ꎬ 但非常昂贵且耗时 ꎮ 在科罗拉多大学和斯坦福 大学两实验室的合作下 ꎬBloemink [20] 和 Sommese [21] 已经设计出人 β 心肌肌球蛋白突变体 ꎬ 例如 R453C 肥厚 型心肌病模型 ꎬ 这为今后该疾病的发病机理研究和防治提供了至关重要的模型 ꎮ 肌动蛋白 (Actin) 肌动蛋白是真核生物细胞中最丰富并且高度保守的一种蛋白 ꎬ 大概占总肌肉蛋白的 15%ꎮ 肌动蛋白丝 参与许多关键的细胞进程 ꎬ 包括细胞分布 运动 胞内运输以及细胞黏附 [22] ꎮ 肌动蛋白丝这些多种多样的功 能由超过 150 种肌动蛋白结合蛋白调控 ꎬ 肌动蛋白相关蛋白 2 / 3 (Arp2 / 3) 复合体调节肌动蛋白丝分枝的形 [23] 成 ꎬArp2 / 3 复合体结构透明可见 ꎬ 但其交叉连接架构的基础还不清楚 ꎮ Rouiller 等重建了分枝结点以揭示 Arp2 / 3 复合体与母肌丝的相互作用 ꎬ 该研究还说明了母肌丝和分枝肌丝上形成的 Arp2 / 3 复合体的结构变 化 ꎮ Arp2 和 Arp3 亚基重新组装成一个二聚体 ꎬ 形成一个短距离的子肌丝模板 ꎬ 母肌丝的两个亚基构象改变 后分枝肌丝的稳定性增加 ꎮ 这些数据解释了为什么分枝肌丝的形成需要 Arp2 / 3 复合体 成核促进因子 肌 动蛋白单体以及母肌丝的相互作用 [23] ꎮ 原肌球蛋白 (TropomyosinꎬTpm) 原肌球蛋白是一个 α 双螺旋卷曲二聚体 ꎬ 沿着肌动蛋白丝形成一个连续的首尾共聚体 ꎮ 原肌球蛋白最 初是 1946 年由 Bailey [24] 首次在肌肉中发现的 ꎬ 其参与调节肌动蛋白与其结合蛋白的相互作用并且能稳定肌 动蛋白以及调节肌肉收缩 ꎮ 最近的研究表明 ꎬ 多种原肌球蛋白异构体具有能决定一个细胞内特有肌动蛋白 [25] 丝数量的功能 ꎬ 其结构变化是研究原肌球蛋白特异性功能的关键 ꎮ Janco 等利用肌动蛋白共沉淀和荧光 聚合检测法对 8 个原肌球蛋白异构体进行了纯化 ꎬ 观测到所有原肌球蛋白长度在 0.1 ~ 5 μm 之间 ꎬ 此异构体 与肌动蛋白的亲和力是不同的 ꎮ 数据表明亲和力与原肌球蛋白分子量无关 ꎬ 但是高分子量原肌球蛋白异构 体的协同性是低分子量的 3 倍 ꎬ 肌动蛋白的伸长率几乎全部降低 27% ~ 85%ꎮ 研究显示 ꎬ 原肌球蛋白异构体 的生化特征发生了细微的调整 ꎬ 并且依赖于原肌球蛋白分子非选择性重叠区域的顺序变化 ꎮ 原肌球蛋白的 基因突变与多种肌肉病变有关 ꎬ 如家族性肥厚性心肌病 重症肌无力等 [26] ꎮ 肌钙蛋白 (Troponinꎬ Tn) 肌钙蛋白的分子量 80 kdaꎬ 含 3 个亚基 ꎬ 分别为肌钙蛋白 T ( TnT) 肌钙蛋白 I ( TnI) 肌钙蛋白 C (TnC) [27] ꎮ 肌钙蛋白不仅具有调节肌肉收缩的作用 ꎬ 还参与肌小节的装配 [28-29] ꎮ [28] 调节钙离子依赖性的收缩离不开肌钙蛋白 ꎬ 肌钙蛋白突变体的形成与肌肉疾病相关 ꎮ Ferrante 等破 坏了斑马鱼的肌钙蛋白基因 ꎬ 肌肉发生了萎缩 ꎮ 肌钙蛋白 T 活力的完全缺失导致了肌小节结构的缺失 ꎬ 当 肌钙蛋白和肌球蛋白的活动同时被破坏 ꎬ 肌小节也难以成熟 ꎮ 电子显微镜显示原肌球蛋白未能集中在肌小 节而且插入的细肌丝丢失 ꎬ 表明肌钙蛋白 T 的损失影响细肌丝的合成 ꎮ 如果肌钙蛋白的中间结构域缺失 ꎬ

5 第２期 侯彩平ꎬ等:肌小节组装研究进展 ２９ 肌原纤维会形成但最终会瓦解ꎬ这是因为失去了对肌动蛋白 肌球蛋白活性的控制力ꎮ 肌钙蛋白复合物不仅 能够调控肌动蛋白 肌球蛋白相互作用ꎬ而且是细肌丝进行正确组装必不可少的物质ꎮ １.４.５ 肌联蛋白( Ｔｉｔｉｎ) 肌联蛋白是脊椎动物条纹肌的巨大肌小节细胞骨架蛋白 [３０ ３１] ꎬ完整的肌联蛋白 １( Ｔ１) 亚型的分子量为 ３ ０００ ~ ３ ８００ ｋｄａ [３１] ꎮ 长度超过 １ μｍ 的肌联蛋白分子与肌小节 Ｍ 线到 Ｚ 带的一半重叠ꎬ形成肌原纤维中的 第三肌丝体系ꎮ 在肌小节的 Ａ 带ꎬ肌联蛋白与粗( 肌球蛋白) 丝相连ꎮ 肌小节的 Ｍ 线附近有一些称为 Ｔ２ ( ＭＷ ~ ２ ０００ ｋｄａ) 的分子ꎬ由类免疫球蛋白( Ｉｇｃ ２ ) 和类纤连蛋白( ＦｎＩＩＩ) 结构域组成ꎬＦｎＩＩＩ 具有 β 折叠并且 包含激酶( ＴＫ) 结构域 [３１] ꎮ 在肌小节区域的部分肌联蛋白分子能与细( 肌动蛋白) 丝相互作用ꎬ然而ꎬ大部分 的肌联蛋白分子能自由通过并在肌球蛋白丝的末端和 Ｚ 带之间形成灵活的连接ꎬ作为一个 分子弹簧 调节 肌小节的长度 [３２] ( 图 ３) ꎮ 在一半肌小节中每个肌球蛋白丝包含 ６ 个肌联蛋白分子 [３３] ꎬ其 Ｎ 末端与 Ｚ 带中 重叠ꎬ而 Ｃ 末端则与肌小节的 Ｍ 线重叠ꎮ 图３ 肌联蛋白简图 [ ３２ ] Ｆｉｇ.３ Ｔｉｔｉｎ ｄｉａｇｒａｍ 肌联蛋白是一种多功能蛋白ꎬ参与维持高度有序的肌小节结构并能启动和调节肌动蛋白 肌球蛋白的 相互作用ꎮ 作为压力传感器( ｍｅｃｈａｎｏｓｅｎｓｏｒ) ꎬ肌联蛋白能结合肌小节中的许多蛋白并将其聚集在单个肌小 节中ꎬ因此在细胞内信号转导过程中起重要作用 [３１] ꎮ 肌联蛋白可以在体内磷酸化 [３４] ꎬ已经在肌小节的 Ｍ 线 和 Ｚ 带中发现了磷酸化位点 [３１] ꎬ并且已经发现肌联蛋白分子的许多潜在磷酸化位点与心肌和骨骼肌的收缩 活动有关ꎮ Ｓａｌｍｏｖａ [３５] 等发现在骨骼肌肉萎缩过程中ꎬ肌联蛋白降解活性增加是其 Ｔ２ 区域的分子磷酸化的结果ꎮ 肌联蛋白含量的减少导致肌肉进一步萎缩ꎬ并伴随有一系列负面后果ꎬ例如肌小节结构和肌肉收缩发生紊 乱ꎮ ２ 肌小节组装过程 肌小节组装可以认为是生物学中最为复杂的大分子组装之一ꎬ是各种蛋白和新陈代谢酶的动态网络ꎮ 肌小节组成蛋白能够产生动力并向细胞内各组分发出信号ꎬ而酶可以控制许多线状的肌丝层 [３６] ꎮ 肌丝滑行 是肌小节组装以及运动过程的重要一环 [３７] ꎬ我们当前对肌肉收缩分子机制的了解都是基于 Ｈｕｘｌｅｙ 等 [３８ ３９] 的肌丝滑行学说ꎮ 根据这一学说ꎬ我们了解到肌肉收缩期间肌球蛋白丝和肌动蛋白丝长度保持恒定ꎬ肌球蛋 白构象的改变可作为动力拉着肌动蛋白丝朝着肌小节中心滑动ꎬ当两者朝着彼此相互滑动时ꎬ肌肉缩短ꎬ这 一过程所需的能量来源于 ＡＴＰ 的水解作用ꎮ Ｈｕｘｌｅｙ 等 [３８] 之后还创立了一个数学模型来描述肌丝滑行和动

6 ３０ 山 东 科 学 ２０１７ 年 力产生的分子进程ꎮ 在肌细胞分化的最早阶段ꎬ除了肌联蛋白之外的所有肌小节蛋白在细胞质中广泛累积ꎬ而在可能代表几 个肌联蛋白分子聚合物的点状图案中发现了肌联蛋白 [４０] ꎮ 在几个小时内ꎬ在 α 肌动蛋白处沿着质膜出现肌 动蛋白点ꎬ形成 Ｚ 线前体ꎬ这些积聚物是先前通过电子显微镜观察到的 致密 Ｚ 线前体 的组分ꎮ 尽管目前 不清楚 Ｚ 带与细胞膜的结合方式ꎬ但其早期表型表明这可能是肌原纤维形成过程中的基本组织结构ꎬ 并提 供了新生肌小节中肌丝极化组织的初始线索ꎮ 伴肌动蛋白不仅具有分子尺功能ꎬ可以使细丝长度具体化 稳 定肌动蛋白丝ꎬ而且参与生物体内的大量细胞进程ꎬ比如 Ｚ 带的形成和肌原纤维的组装ꎮ 丝状肌动蛋白在细胞膜附近积聚并与 Ｚ 带结合 [４１] ꎬ形成 Ｉ Ｚ Ｉ 复合物( 图 ３) ꎮ 像其他肌纤维成分一样ꎬ 肌球蛋白首先在细胞质中广泛出现ꎻ稍后ꎬ在细胞质中观察到肌球蛋白丝没有与 Ｉ Ｚ Ｉ 复合物结合ꎻ随后出现 了肌联蛋白的 Ｍ 线抗原决定簇ꎬ肌球蛋白粗丝与 Ｉ Ｚ Ｉ 结构一起排列在肌小节中ꎮ 肌球蛋白结合蛋白的组 装与以上过程相关ꎬ表明这种分子可能将粗肌丝固定在肌联蛋白丝上ꎬ类似于 Ｚ 线中 α 辅肌动蛋白的交联 作用 [４２] ꎮ 然而ꎬ在肌动蛋白细丝成熟之前ꎬ肌球蛋白粗丝就已经以其成熟的肌小节模式排列ꎮ 超微结构分析显 示ꎬ在新生肌原纤维中观察到的最短肌小节长度( Ｚ 带间距) 为 １.５ μｍꎬ没有可见的 Ｉ 条带ꎬ这表明粗丝的长 度决定新生肌纤维的肌小节长度ꎮ 大约在这个阶段ꎬ发育中的肌原纤维与细胞膜分离并扩散到细胞质中ꎮ 脊椎动物的肌小节肌球蛋白组装成粗肌丝的精确机制还不清楚ꎬ肌球蛋白形成有序结构的能力非常关 键ꎮ 肌球蛋白通过 Ｍ 带交叉连接形成分子马达ꎬ并在活跃收缩中提供稳定且有弹性的连接ꎮ 纯化后的肌肉 肌球蛋白可以自发地在体外组装成肌丝ꎬ越来越多的证据表明ꎬ在心肌和骨骼肌中肌联蛋白是肌球蛋白分子 精确组装成粗肌丝所需的一个模板ꎮ 许多因素可能导致肌动蛋白丝成熟类型较晚出现ꎬ比如细肌丝排列延迟 肌丝长度统一达到 １ μｍ 延 迟 肌动蛋白丝末端突出的蛋白原肌球蛋白组装延迟以及组装过程中肌动蛋白亚型进行转换ꎮ 在秀丽隐杆 线虫 １２ ~ １３ 体节期ꎬ肌动蛋白亚型受到抑制ꎬα 肌动蛋白成为主要表达的蛋白ꎬ原肌球蛋白也在此期出现ꎮ 这些过程和细丝成熟同时发生ꎬ原肌球蛋白延迟组装和其在维持肌动蛋白丝长度中所起的关键作用有关ꎮ 粗肌丝和细肌丝最终的排列 Ｈ 带随后的发育和成熟肌小节的形成ꎬ由细胞黏附和动力机制所调节 [３９] ꎮ 肌纤维形成分支而且单个的肌纤维通过肌间蛋白整齐排列ꎬ形成一个连接细胞和空隙区域的三维网络ꎮ 肌 原纤维稳定化以及成直线排列是肌纤维形成的最后一步ꎬ也是具备运动功能最重要的一步 [４３] ꎮ Ｆｉｇ.４ 图４ 肌丝滑行原理 [４５] Ｓｌｉｄｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｍｙｏｆｉｌａｍｅｎｔ 细肌丝的位置分布相当于一个正六边形ꎬ粗肌丝则相当于正三边形 [４４] ꎻ而粗 细肌丝在 Ｈ 带两侧的暗

7 第 2 期 侯彩平 ꎬ 等 : 肌小节组装研究进展 31 带中交叉存在 ꎬ 每一条粗肌丝都处在细肌丝所分布的正六边形的中央 ꎬ 为收缩时粗细肌丝之间的相互滑动提 供足够空间 [45] ( 图 4)ꎮ 肌球蛋白与肌动蛋白结合后 ꎬ 大大增加了 ATP 酶的活性 ꎬ 转换率提高了 200 倍 ꎮ 肌 动蛋白的激活作用主要是通过加速产物 ADP 和 Pi 缓慢释放过程来增加反应速度的 ꎬ 肌球蛋白和肌动蛋白 的复合物结合 ATP 后 ꎬ 重新分解为肌动蛋白和肌球蛋白 ATP 复合物 [46] ꎮ 肌球蛋白需要 20% 的 ATP 结合肌 动蛋白 ꎬ 但需要 80% 的 ATP 与之分离 ꎮ 肌动蛋白与肌球蛋白或肌球蛋白 ADP Pi 复合物很容易结合 ꎬ 而与 肌球蛋白 ATP 复合物的结合可能性很低 ꎮ 这样 ꎬ 肌动蛋白就交替地与两者结合 ꎬ 又从肌球蛋白 ATP 复合物 解离下来 ꎬ 如此便产生了运动 [43] ꎮ 3 肌小节组装相关分子伴侣 1987 年 ꎬLasky [47] 首先提出了分子伴侣 (molecular chaperones) 的概念 ꎬ 将细胞核内能与组蛋白结合并能 介导核小体有序组装的核 (nucleoplasmin) 称为分子伴侣 ꎮ 分子伴侣能够识别并结合不完整折叠或装配的蛋 白质 ꎬ 为其进行正确的折叠组装提供助力 ꎬ 而分子伴侣本身仅参与中间过程 ꎬ 对顾客蛋白的功能无影响 ꎬ 热休 克蛋白就是其中一类分子伴侣 ꎮ 目前发现有 100 多种分子伴侣参与蛋白的折叠与装配过程 [46] ꎬ 只有极少数 几个分子伴侣的功能研究得比较清楚 ꎬ 例如参与肌小节组成蛋白折叠的分子伴侣有 Chaperonin 热激蛋白 (Hsp90ꎬHsp70) 和 Unc45ꎮ Chaperonin 蛋白参与肌球蛋白重链二聚化过程 [48] ꎬHsp90ꎬHsp70 和肌球蛋白特 异性的分子伴侣 Unc45ꎬ 协助肌球蛋白 de novo 折叠和马达结构域发挥功能 [49] ꎮ 肌小节中各类蛋白的折叠 装配与降解是一个十分复杂的过程 ꎬ 分子伴侣的协助对蛋白进行正确的折叠组装以及维持肌小节的稳定非 常关键 ꎬ Hsp90 和 Unc45 是脊椎动物肌小节组装过程中最重要的两个分子伴侣 [50] ꎮ 3.1 Hsp90 Hsp90 是一个调控肌小节组装的关键分子伴侣 ꎬ 分为 Hsp90α 和 Hsp90β 两种 ꎬ 所有真核细胞中均能发 现两者的存在 ꎮ Hsp90α 是一种二聚体蛋白分子 ꎬ 由能够结合 ATP 的 N 端结构域和参与二聚体形成的 C 端 结构域 MEEVD 组成 ꎬC 端结构域还能结合辅助分子伴侣 [51-52] ꎮ Hsp90α 是一种依赖温度表达的蛋白 ꎬ 斑马 鱼中有两种 Hsp90α 基因 :hsp90α1 和 hsp90α2ꎬ 这两种基因具有很高的同源性 [45] ꎮ 其中 ꎬhsp90α1 在肌小节 组装过程中必不可少 ꎬ 而 hsp90α2 对其影响较小 [53] ꎮ 敲除斑马鱼的 hsp90α2 和 hsp90β 两个基因后 ꎬ 肌肉发 育正常 ꎬ 提示 hsp90α1 在肌小节组装中具有特别的作用 ꎻ 在斑马鱼中突变或降低 hsp90α1 的表达使其 ATP 酶 活性降低后 ꎬ 出现肌原纤维组装异常和骨骼肌不能收缩的现象 [53-54] ꎮ ATP 酶有缺陷的 hsp90α1 突变体 sloth u45 斑马鱼表现出与敲除 hsp90α1 相似的表型 ꎬ 证明有 ATP 活性的 Hsp90 对于肌肉发育是必不可少 的 [54] ꎮ 秀丽隐杆线虫中 Hsp90 突变后 ꎬ 其 ATP 酶活性降低 ꎬ 肌球蛋白聚集 ꎬ 不能形成规则排列的肌小节 [55] ꎮ 而进一步研究发现 ꎬ 降低肌球蛋白的表达或抑制肌球蛋白酶的活性后没有发生干扰肌小节组装的现象 [56] ꎬ 表明 Hsp90 可能参与肌小节其他组成蛋白的折叠和合成 ꎮ Hsp90 除了参与肌球蛋白折叠 ꎬ 还参与肌细胞分 [57] 化过程 ꎮ Yun 等发现 Hsp90 能促进 ccd37 和 myod 基因之间的相互作用 ꎬccd37 和 myod 是肌肉分化的关 键转录因子 ꎮ 3.2 Unc45 Unc45 是肌球蛋白马达结构域进行正确的折叠所必需的分子伴侣 ꎬ 与 Hsp90 结合共同参与肌球蛋白的 折叠 ꎮ Unc45 是一类十分保守的蛋白 ꎬ 鱼类中有两种 ꎬ 分别是广泛表达的 Unc45a 和横纹肌特异性表达的 Unc45b [58-60] ꎮ 在斑马鱼中 ꎬUnc45b 是作为 Hsp90α 的辅助伴侣分子参与肌小节装配过程的 [52] ꎮ 与广谱分子伴侣 Hsp90 不同 ꎬUnc45 的顾客蛋白只有肌球蛋白 ꎮ 在多细胞动物中 ꎬUnc45 对于细胞增 殖 胞质分裂和肌小节粗丝组装都非常重要 ꎮ 敲除秀丽隐杆线虫的 unc45 导致体壁肌肉发育停滞 ꎬ 温度敏感 型突变体在特定温度下出现肌纤维排列混乱和瘫痪的现象 [61] ꎮ Unc45 通过秀丽隐杆线虫肌球蛋白的降解 调节肌小节组装 [61] ꎬ 其中多个 Unc45 形成极性蛋白链 ꎬ 为 Hsp90 和肌球蛋白组装提供结合位点 ꎬ 协助 Hsp90

8 ３２ 山 东 科 学 ２０１７ 年 和肌球蛋白( Ｍｙｏｓｉｎ) 之间的相互作用 [６２] ( 图 ５) ꎮ 图５ Ｆｉｇ.５ Ｕｎｃ４５ꎬＨｓｐ９０ 和肌球蛋白( Ｍｙｏｓｉｎ) 相互关系示意图 [６２] Ｔｈｅ ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｏｆ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｕｎｃ４５ꎬ Ｈｓｐ９０ ａｎｄｍｙｏｓｉｎ 斑马鱼和果蝇的研究中显示ꎬ敲除 ｕｎｃ４５ 后肌小节组装受到了严重的干扰 [６３ ６４] ꎮ Ｍｅｌｋａｎｉ 等 [６５] 发现果 蝇 ｕｎｃ４５ 能帮助变性的柠檬酸盐合酶再折叠ꎬ并且阻止热诱导的肌球蛋白进行体外聚合ꎮ 线虫和斑马鱼实 验表明ꎬＵｎｃ４５ 与肌球蛋白的马达结构域结合ꎬ并作为辅助分子伴侣与 Ｈｓｐ９０ 特异性结合 [６６] ꎮ Ｕｎｃ４５ Ｎ 端 ＴＰＲ 结构域结合 Ｈｓｐ９０ꎬＣ 端 ＵＣＳ 结构域特异性结合肌球蛋白的马达结构域 [６７] ꎮ 这些研究表明 Ｕｎｃ４５ 已成 为一个独立的分子伴侣蛋白ꎬ而不仅仅只是 Ｈｓｐ９０ 的辅助分子伴侣ꎮ Ｕｎｃ４５ 在心肌发育中与骨骼肌同样重要ꎬ敲除果蝇心肌中的 Ｕｎｃ４５ 导致肌纤维数量减少并发生紊乱 肌 球蛋白水平减少 寿命缩短 [６５] ꎻ降低斑马鱼心肌中 Ｕｎｃ４５ 的表达后也造成心脏功能的紊乱 [６３] ꎮ 生物化学和 分子生物学实验证实ꎬ老鼠的 ｕｎｃ４５ｂ 以复合体的形式存在( α 心脏肌球蛋白 β 心脏肌球蛋白和 ＧＡＴＡ４) ꎬ 是心脏发育中重要的转录因子ꎬ这一研究同样强调了 Ｕｎｃ４５ 在心脏发育中是必不可少的 [６８] ꎮ Ｌｉ 等 [６９] 的研 究发现降低斑马鱼 ｓｍｙｄ１ｂ 的基因表达会导致 ｈｓｐ９０ 和 ｕｎｃ４５ｂ 表达量增加ꎬ且肌球蛋白表达量减少ꎮ 肌纤维 的缺陷可能是由 ｕｎｃ４５ｂ 表达量或活力信号的错误调节引起的ꎬ因此导致肌球蛋白降解增加ꎮ 这些研究同样 指出 ｕｎｃ４５ｂ 和其相互作用因子在肌小节组装和肌肉发育中的复杂作用ꎮ ４ 存在问题与研究展望 目前对肌小节组装的研究主要集中在肌小节骨架 肌动蛋白 肌球蛋白复合体功能以及分子伴侣等方 面ꎬ而对于肌球蛋白分子伴侣复合体的了解非常有限ꎬ在突变导致的肌动球蛋白复合体输出功率异常以及分 子伴侣介导的自噬方面的研究仍然不够ꎮ ４.１ 存在问题 ４.１.１ 肌小节骨架 肌小节骨架是指特化的细胞骨架ꎬ是整合空间结构 机械收缩和信号功能的一组蛋白质ꎬ对于肌动蛋白 和肌球蛋白有序组装到肌小节ꎬ以及肌小节在肌纤维的排列都非常重要ꎬ但是肌小节骨架的装配过程还不明 确ꎮ 研究发现肌小节组装的起始位点位于细胞膜附近ꎬ但是其与细胞膜骨架之间的联系还不清楚ꎮ 肌联蛋白是细胞内最大的蛋白质ꎬ长度与肌小节的 １ / ２ 相同ꎮ 肌联蛋白对维持肌丝结构稳定和组成蛋 白更新非常重要ꎬ但是其调节肌肉蛋白降解的机制还不清楚ꎮ

9 第 2 期 侯彩平 ꎬ 等 : 肌小节组装研究进展 33 伴肌动蛋白 (Nebulin) 具有稳定细丝和调节细丝长度的作用 ꎬ 敲除伴肌动蛋白的小鼠在两周内因肌肉萎缩而死亡 ꎮ 伴肌动蛋白突变直接导致杆状体疾病发生 ꎬ 然而 ꎬ 其与肌联蛋白之间的相互作用还不清楚 ꎮ 肌球蛋白家族有 35 个成员 ꎬ 不同亚型的肌球蛋白如何在不同的肌纤维中发挥各自的功能 ꎬ 这是肌球蛋白结构研究的热点之一 ꎮ 目前对于胚胎期 围产期的眼周肌纤维中肌球蛋白亚型的研究较少 ꎬ 因为其中的单一亚型肌球蛋白很难分离 ꎮ 肌球蛋白的折叠需要分子伴侣复合体 ꎬ 目前对于肌球蛋白分子伴侣复合体的了解非常有限 ꎬ 这导致肌球蛋白的基因工程表达与修饰非常困难 ꎬ 这也是限制肌球蛋白结构及功能研究的因素之一 ꎮ 肌动蛋白 肌球蛋白复合体不断地进行收缩与舒张是肌小节复合体的主要生物学特性 ꎬ 肥厚型和扩张型心肌病都是因为心肌收缩异常引起的 ꎮ 肥厚型心肌病是最常见的遗传性心血管疾病 ꎬ 全球患病率超过 1 / 500ꎮ 扩张型心肌病也是遗传性心血管疾病 ꎬ 发病率相对肥厚型心肌病较低 ꎮ 这两种心肌病都是由人 β 心肌肌球蛋白基因突变引起的 ꎬ 肥厚型心肌病患者的心脏收缩力度增强 ꎬ 而扩张性心肌病患者的心脏收缩力度减弱 ꎮ 为发现该现象产生的原因 ꎬ 目前大部分的研究集中在肌动球蛋白复合体功能方面 ꎬ 尤其是 ATP 酶活性和收缩强度研究 ꎬ 在突变导致的肌动球蛋白复合体输出功率异常方面的研究较少 ꎮ 分子伴侣分子伴侣是蛋白质正确折叠和维持稳定性的关键 ꎬ 最近很多研究集中在肌肉生物学相关过程中分子伴侣的特性与功能方面 ꎮ 发育过程中 ꎬ 分子伴侣帮助肌小节组成蛋白正确折叠并整合到新生肌小节上 ꎮ 除了协助肌肉分化 ꎬ 分子伴侣在肌肉组织稳态中发挥重要作用 ꎮ 破坏分子伴侣网络将导致神经肌肉疾病的发生 ꎬ 自噬是细胞清除受损蛋白质和细胞器的方式之一 ꎮ 自噬分为三类 ꎬ 分别是分子伴侣介导的自噬 大自噬和微自噬 ꎮ 最近有研究发现 ꎬ 分子伴侣介导的自噬小体组分 LAMPA 和热休克蛋白 70 在散发性包涵体肌炎患者中表达水平升高 ꎬ 说明分子伴侣介导的自噬参与了肌原性疾病的发生与发展 ꎮ 但是 ꎬ 目前关于分子伴侣介导的自噬在骨骼肌中的研究非常少 ꎮ 4.2 未来研究方向目前有很多疾病与肌肉相关 ꎬ 如重症肌无力 渐冻人症 进行性肌营养不良 肌肉萎缩等 ꎬ 了解肌小节组装的过程对防治这些疾病是至关重要的 ꎮ 只有肌小节相关蛋白进行正确的折叠和组装 ꎬ 肌小节才能发挥正常的生理功能 ꎮ 越来越多的研究证明 ꎬ 肌小节骨架是遗传性肌病的靶点 ꎬ 其中的上百种蛋白质在时间和空间上相互作用 ꎬ 未来需要大量的工作去研究肌肉收缩异常的机理及其治疗原则 ꎮ 肌小节骨架蛋白不仅是肌病的致病靶点 ꎬ 也是肌病诊断和治疗的靶点 ꎬ 比如基因突变和衰老诱发的肌病 ꎮ 研究发现 ꎬ 肌小节组成蛋白在搭建蛋白复合体过程中具有新的作用 ꎬ 包括肌肉基因表达中的蛋白翻译规律和转录控制 ꎬ 这一发现为今后在肌小节组成蛋白和其作用通路中发现新的药物作用靶点提供了重要的依据 ꎬ 也为基因编辑的发展进步做了潜在的铺垫 ꎮ 目前体外研究肌小节收缩的体系有两种 ꎬ 即二组分体系 ( 肌动蛋白和肌球蛋白 ) 和六组分体系 ( 肌动蛋白 肌球蛋白原 肌球蛋白 肌钙蛋白 T 肌钙蛋白 I 和肌钙蛋白 C)ꎮ 随着对肌小节研究的深入 ꎬ 发现肌球蛋白结合蛋白 C(Mybp c) 和肌联蛋白对于肌小节收缩也非常重要 ꎬ 因此 ꎬ 构建八组分体系对于理解肥厚型和扩张性心肌病的发病机理非常重要 ꎮ 利用皮肤纤维 心肌细胞 离体器官和动物模型研究小分子对心肌收缩的影响 ꎬ 对于心肌病的防治也非常必要 ꎮ 蛋白质的活性与物理构象和分子伴侣介导的折叠密切相关 ꎮ 破坏肌小节的精密结构与组装过程导致肌肉发育 维持与修复异常 ꎬ 这充分说明分子伴侣在其中的重要作用 ꎮ 不同分子伴侣参与肌小节组装与成分更新被揭示的过程 ꎬ 也是人类寻找肌原性疾病防治靶点的过程 ꎮ 在收缩蛋白异常折叠的肌细胞中 ꎬ 调节分子伴侣活性 ꎬ 表型正常的肌纤维数量会增多 ꎬ 说明增强分子伴侣活性有助于渐进性肌病的治疗 ꎮ 开发靶向分子伴

10 34 山东科学 2017 年 侣的小分子药物 ꎬ 也是肌原性疾病防治的一个热点领域 ꎮ 参考文献 : [1] EHLER Eꎬ GAUTEL M. The sarcomere andsarcomerogenesis[ M] / / The Sarcomere and Skeletal Muscle Disease. New York : Springerꎬ [2] AULD A Lꎬ FORKER E S. Nucleus dependent sarcomere assembly is mediated by the LINC complex[j]. Molecular biology of the cellꎬ 2016ꎬ 27(15): [3] LAING N Gꎬ NOWAK K J. When contractile proteins go bad: the sarcomere and skeletal muscle disease[j].bioessaysꎬ 2005ꎬ 27 (8): [4] HELLERSCHMIED Dꎬ CLAUSEN T. Myosin chaperones[ J]. Current Opinion Structural Biologyꎬ 2014ꎬ 25:9 15. [5] FUKUDA Nꎬ TERUI Tꎬ ISHIWATA Sꎬ et al. Titin based regulations of diastolic and systolic functions of mammalian cardiac muscle[ J]. Journal of Molecular and Cellular Cardiologyꎬ 2010ꎬ 48(5): [6] 柳睿殊 ꎬ 刘荣 ꎬ 刘书霞 ꎬ 等. 肌肉力量的微观起源 [J]. 生命科学研究 ꎬ 2014ꎬ 18(5): [7] MYHRE J Lꎬ HILLS J AꎬPRILL Kꎬ et al. The titin A band rod domain is dispensable for initial thick filament assembly in zebrafish[ J]. Developmental Biologyꎬ 2014ꎬ 387(1): [8] DAVULURI Gꎬ SEILER Cꎬ ABRAMS Jꎬ et al. Differential effects of thin and thick filament disruption on zebrafish smooth muscle regulatory proteins[ J]. Neurogastroenterology and Motilityꎬ 2010ꎬ 22(10): 1100 e285. [9] YAMAGUCHI Mꎬ IZUMIMOTO Mꎬ ROBSON R Mꎬ et al. Fine structure of wide and narrow vertebrate muscle Z lines: A proposed model and computer simulation of Z line architecture[ J]. Journal of Molecular Biologyꎬ 1985ꎬ 184(4): [10] LUTHER P Kꎬ BARRY J Sꎬ SQUIRE J M. The three dimensional structure of a vertebrate wide (slow muscle) Z band: Lessons on Z band assembly[ J]. Journal of Molecular Biologyꎬ 2002ꎬ 315(1): [11] LUTHER P K. Three dimensional structure of a vertebrate muscle Z band: Implications for titin and alpha actinin binding[ J]. Journal of Structure Biologyꎬ 2000ꎬ 129(1): [ 12] SEILER Cꎬ DAVULURI Gꎬ ABRAMS Jꎬ et al. Smooth muscle tension induces invasive remodeling of the zebrafish intestine[ J]. Plos Biologyꎬ 2012ꎬ 10(9):e [13] ABRAMS Jꎬ EINHORN Zꎬ SEILER Cꎬ et al. Graded effects of unregulated smooth muscle myosin on intestinal architectureꎬ intestinal motility and vascular function in zebrafish[ J]. Disease Models & Mechanismsꎬ 2016ꎬ 9(5): [14] PRILL Kꎬ REID P Wꎬ WOHLGEMUTH S Lꎬ et al. Still heart encodes a structural HMTꎬ SMYD1bꎬ with chaperone like function during fast muscle sarcomere assembly[ J].PloS Oneꎬ 2015ꎬ 10(11): e [15] SCHIAFFINO Sꎬ REGGIANI Cꎬ et al. Fiber types in mammalian skeletal muscles[ J]. Physiol Revꎬ 2011ꎬ 91(4): [16] OFFER GꎬMOOS Cꎬ STARR R. A new protein of the thick filaments of vertebrate skeletal myofibrils: Extractionsꎬ purification and characterization[ J]. Journal of Molecular Biologyꎬ 1973ꎬ 74(4): [17] LI Mꎬ ANDERSSON LENDAHL Mꎬ SEJERSEN Tꎬ et al. Knockdown of fast skeletal myosin binding protein C in zebrafish results in a severe skeletal myopathy[ J]. Journal of General Physiologyꎬ 2016ꎬ 147(4): [18] RACCA A Wꎬ BECK A Eꎬ RAO V Sꎬet al. Contractility and kinetics of human fetal and human adult skeletal muscle[ J]. J Physiol. 2013ꎬ 591(12): [19] DEACON J Cꎬ BLOEMINK M Jꎬ REZAVANDI Hꎬ et al. Identification of functional differences between recombinant human α and β cardiac myosin motors[j]. Cell Mol Life Sciꎬ 2012ꎬ 69(13): [20] BLOEMINK Mꎬ DEACON Jꎬ LANGER Sꎬ et al. The hypertrophic cardiomyopathy myosin mutation R453C alters ATP binding and hydrolysis of human cardiac β myosin[ J]. J Biol Chemꎬ 2014ꎬ 289: [ 21] SOMMESE R Fꎬ SUNG Jꎬ NAG Sꎬ et al. Molecular consequences of the R453C hypertrophic cardiomyopathy mutation on human ß cardiac myosin motor function[ J]. Proc Natl Acad Sci USAꎬ 2013ꎬ 110(31): [22] 马兰芳 ꎬ 杨书红 ꎬ 王世宣. 肌动蛋白相关蛋白 2 / 3 复合体的研究进展 [J]. 中国妇幼保健 ꎬ 2014ꎬ 29(34):

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