科学家获得了第一张肌肉蛋白质的高分辨率3D图像
心脏和骨骼肌之所以具有可靠的生物机器的功能，是因为它们最小的收缩结构——肌节的组装具有非凡的精确度。这些肌肉产生的能量将血液输送到所有器官，并使身体运动——从呼吸到冲刺——得以进行，这些肌肉需要数以百万计的蛋白质成分的协调组装，这些蛋白质由人体最大的蛋白质——巨“统治者”——肌肽、蛋白和蛋白来协调。
由于它们的体积很大，研究这些蛋白质充满了技术挑战。科学家们现在已经使用先进的电子显微镜技术，获得了第一张巨大肌动蛋白结合物星云的高分辨率3D图像蛋白质这是一个重要的组成部分骨骼肌．这一发现使我们有机会更好地理解星云蛋白的作用，因为它的体积大，而且难以从肌肉中提取原始状态的星云蛋白，其功能一直很模糊。
基础与医学生物科学学院院长Mathias Gautel教授、Ay Lin Kho博士和Stefan Raunser领导的马克斯普朗克研究团队使用电子冷冻断层扫描技术，以令人印象深刻的细节破译了星云的结构。他们的发现可能导致新的治疗方法来治疗肌肉疾病，如基因突变在布尼宁中，肌肉力量的急剧下降被称为肌肌病。
随着肌凝蛋白和肌动蛋白平行丝的滑动，骨骼肌和心肌收缩和放松。另一种细长的蛋白质星云蛋白，只存在于骨骼肌中，它与肌动蛋白配对，通过一系列类似的叫做重复序列的结构来稳定和调节肌动蛋白。编码星云蛋白的基因突变会产生异常的星云蛋白，从而导致网状肌病，这是一种无法治愈的神经肌肉疾病，具有不同程度的严重程度肌肉无力到语言障碍和呼吸问题。
了解星云蛋白的结构以及它与肌动蛋白相互作用的确切方式对开发新的治疗方法至关重要。在这项研究中，研究人员能够通过一种叫做电子冷冻断层扫描(cryo-ET)的强大显微镜技术，直接观察肌肉中的肌凝蛋白和肌动蛋白。实验是在与人类肌肉非常相似的老鼠身上进行的，使用的是伦敦国王学院兰德尔细胞与分子生物物理中心实验室优化的程序。引人注目的是，心肌肌动蛋白丝明显缺乏星云蛋白。
研究结果显示，每个星云蛋白重复与一个肌动蛋白亚基结合，证明星云蛋白的作用，作为一个标尺，分级肌动蛋白丝的长度。每个星云蛋白重复与每个相邻的肌动蛋白亚基相互作用，这解释了它作为稳定剂的作用。最后，科学家们提出，通过与另一种叫做肌钙蛋白的蛋白质相互作用，星云蛋白可以调节肌动蛋白和肌凝蛋白的结合，从而调节肌肉收缩。
在他们最近成功的推动下，研究小组现在将专注于揭示肌凝蛋白调节的结构细节，肌凝蛋白是肌肉的运动纤维。这些发现可能最终有助于描绘骨骼和心肌收缩背后复杂细节的完整图景。
这项研究发表在科学．
