蛋白质是肌肉的组成部分。 这些蛋白质分子是肌肉中发现的肌动蛋白和肌球蛋白，主要负责人类和其他物种的肌肉收缩。 肌动蛋白和肌球蛋白是在钙离子存在时起作用的多肽丝。 滑动丝理论最好地解释了肌动蛋白和肌球蛋白在肌肉收缩中的活动。 Ralph Niedergerke、Jean Hanson 和 Andrew Huxley 于 1954 年提出了这一假设。
肌钙蛋白、原肌球蛋白和肌球蛋白、肌动蛋白和肌球蛋白与控制蛋白一起控制体内的随意肌肉运动。 同时，肌原纤维丝由肌动蛋白和肌球蛋白形成，它们在肌原纤维中纵向组织。
肌动蛋白与肌球蛋白
肌动蛋白和肌球蛋白之间的主要区别在于肌动蛋白在肌肉细胞内形成细的收缩丝，而肌球蛋白产生粗的收缩纤维。 肌动蛋白丝是一种光横纹肌。 肌动蛋白肌丝比肌球蛋白丝更细。 肌动蛋白和肌球蛋白参与细胞内和非细胞运动。
肌动蛋白是在大量真核细胞中发现的球状蛋白家族，有助于身体维持其形状、结构和运动。 肌动蛋白是一种与其他蛋白质有很多相似之处的蛋白质。 单体肌动蛋白（G-肌动蛋白）和丝状肌动蛋白（F-肌动蛋白）是肌动蛋白的两种类型。 在生理情况下，G-肌动蛋白在ATP能量的帮助下快速聚合生成F-肌动蛋白。 肌动蛋白丝决定细胞的结构和运动性。 肌动蛋白丝负责形成细胞的动态细胞骨架。 细胞骨架提供结构支撑并将细胞内部与其环境连接起来。
肌球蛋白与肌动蛋白一起属于运动蛋白组，对于肌纤维收缩至关重要。 每个肌球蛋白分子由一条或两条重链和多条轻链组成。 该蛋白质中发现的三个结构域是头、颈和尾。 肌动蛋白和 ATP 结合位点位于球状头结构域中。 A 螺旋位于颈部区域。 各种化合物的结合位点位于尾部位点。
之间的比较表 肌动蛋白和肌球蛋白
| 比较参数 | 肌动蛋白 | 肌球蛋白 |
|---|---|---|
| 分子性质 | 球状蛋白 | 运动蛋白 |
| 结构 | 形成细长的丝状微丝 | 与肌动蛋白丝相互作用 |
| 细胞骨架成分 | 细胞骨架的主要成分 | 参与运动的运动蛋白 |
| 在细胞形状中的作用 | 有助于维持细胞形状 | 参与机械力的产生 |
| 细胞运动性 | 参与细胞运动，包括阿米巴运动 | 促进细胞和肌肉运动 |
| 细胞内运输 | 充当细胞内运输中肌球蛋白马达的轨道 | 充当沿着肌动蛋白丝运输货物的分子马达 |
| 细胞功能 | 参与细胞信号传导和粘附 | 主要负责肌肉收缩，也参与其他细胞运动 |
| 存在 | 存在于肌肉和非肌肉细胞中 | 主要存在于肌肉细胞中 |
| 功能能源 | 其功能不需要 ATP | 由 ATP 提供动力，促进运动 |
什么是 肌动蛋白？
肌动蛋白是各种细胞过程中非常重要的蛋白质，特别是在细胞生物学和生理学中。 它是一种球状蛋白质，形成称为微丝的长纤维结构，是真核细胞内的细胞骨架成分。
肌动蛋白的主要功能可概括如下：
- 结构支撑： 肌动蛋白丝支持细胞，帮助它们保持形状和完整性。 它们对于维持动物细胞的形状尤其重要。
- 细胞运动： 肌动蛋白是细胞运动的关键参与者，可实现肌肉收缩、细胞爬行（变形虫运动）以及胞质分裂过程中动物细胞分裂等过程。
- 细胞内运输： 肌动蛋白通过与肌球蛋白等分子马达相互作用，参与各种细胞成分的运动，包括细胞器、囊泡和细胞膜成分。
- 细胞信号传导： 肌动蛋白丝参与细胞信号传导途径，充当各种信号分子的支架，并有助于细胞粘附和迁移等过程。
- 胞吞作用和胞吐作用： 肌动蛋白对于在内吞作用（将物质摄取到细胞中）期间形成膜囊泡以及在胞吐作用（从细胞中释放物质）期间将囊泡转运到细胞膜至关重要。
什么是 肌球蛋白?
肌球蛋白是真核细胞中的运动蛋白家族，在肌肉收缩、细胞运动和各种细胞内运输过程中发挥核心作用。 这些蛋白质对于各种生物体（从人类到阿米巴原虫等单细胞生物体）的细胞和组织的运动和功能至关重要。
肌球蛋白的主要特征包括：
- 肌肉收缩： 肌球蛋白是肌节的主要成分，肌节是肌肉细胞的基本收缩单位。 它与肌动蛋白丝相互作用，产生负责肌肉收缩的力和运动。
- 细胞运动： 肌球蛋白参与细胞运动，促进细胞爬行、细胞分裂（细胞分裂）以及纤毛和鞭毛的运动等过程。 在这些情况下，肌球蛋白马达沿着肌动蛋白丝移动，导致细胞成分改变位置。
- 细胞内运输： 肌球蛋白作为一种运动蛋白，沿着细胞骨架元件（主要是由肌动蛋白构成的微丝）移动细胞器、囊泡和其他货物，对于细胞内运输至关重要。
- 多种亚型： 肌球蛋白有多种类型，每种蛋白在不同的细胞类型中具有特定的功能和分布。 例如，肌球蛋白 II 普遍存在于肌肉细胞中，而肌球蛋白 V 和 VI 则参与细胞内运输。
- ATP 驱动的运动： 肌球蛋白分子利用三磷酸腺苷 (ATP) 能量沿着肌动蛋白丝移动。 这种 ATP 驱动的“行走”或“爬行”运动对于它们作为分子马达的功能至关重要。
之间的主要区别 肌动蛋白和肌球蛋白
以下是要点列表中肌动蛋白和肌球蛋白之间的主要区别：
肌动蛋白：
- 一种球状蛋白质。
- 形成称为微丝的细丝状结构。
- 组成细胞骨架的重要部分。
- 对于维持细胞形状至关重要。
- 参与细胞运动，特别是变形虫运动。
- 作为肌球蛋白的轨道参与细胞内运输。
- 在细胞信号传导和粘附中发挥作用。
- 存在于肌肉和非肌肉细胞中。
肌球蛋白：
- 一种运动蛋白。
- 通过与肌动蛋白丝相互作用发挥作用。
- 肌肉收缩的肌细胞的关键组成部分。
- 负责肌肉收缩时产生力量和运动。
- 参与细胞运动，包括肌肉细胞运动。
- 通过沿着肌动蛋白丝“行走”来促进细胞内运输。
- 各种类型（例如肌球蛋白 II、肌球蛋白 V）具有不同的功能。
- 由三磷酸腺苷 (ATP) 提供动力以实现运动。
结论
总之，肌动蛋白和肌球蛋白是不同但复杂相关的蛋白质，在各种细胞过程中发挥着至关重要的作用。 肌动蛋白是一种球状蛋白，形成微丝，是细胞骨架的结构成分。 它支持细胞形状，参与细胞运动，并参与细胞内运输和信号传导。 另一方面，肌球蛋白是一种运动蛋白，它与肌动蛋白丝相互作用以产生机械力和运动。 它对于肌肉收缩、细胞运动和细胞内运输特别重要，充当由 ATP 驱动的分子马达。
肌动蛋白提供结构框架并具有多种细胞功能，而肌球蛋白是负责在细胞内产生运动和力的动态引擎。 它们共同体现了分子机器非凡的复杂性和精确性，这些复杂性和精确性构成了从肌肉收缩到细胞内运输等基本细胞过程的基础。 它们的协同相互作用是真核细胞和生物体正常运作的基础。
参考资料
- https://www.nature.com/articles/352352a0
- https://www.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.bi.46.070177.004053
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