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维也纳大学和伦敦国王学院（KCL）的研究团队经过八年努力，阐明了一个基础肌蛋白的分子结构和调控机制。这项发表在Cell杂志上的研究，将有助于改进相关疾病的治疗。
绝大多数动物依靠肌肉才能行动，而肌肉的最小功能单位是肌小节。“肌小节主要由肌动蛋白和肌球蛋白纤维组成。肌肉收缩不仅依赖于这些纤维的彼此滑动，还需要肌动蛋白纤维锚定在Z盘（Z-discs）上。α辅肌动蛋白（α-actinin）是Z盘的主要蛋白，它还负责锚定另一个蛋白titin。Titin确保肌小节的肌动蛋白和肌球蛋白纤维正确定位，并在肌肉活动结束后将肌小节调节到原始长度，”这项研究的领导者，维也纳大学的Kristina Djinović-Carugo说。
α辅肌动蛋白的重要性
α辅肌动蛋白是一个非常基础的蛋白，这种蛋白缺失会导致胚胎死亡，它的功能异常会引起严重的疾病，比如肌营养不良症和心肌疾病。了解α辅肌动蛋白的详细结构，就能更好的理解疾病相关突变，帮助人们更好的进行诊断和治疗。
“我们通过X射线晶体学技术确定了α辅肌动蛋白的结构。获得质量足够高的蛋白就花了好几年时间，”Kristina Djinović-Carugo介绍到。
意大利螺旋面一样的结构
研究显示，α辅肌动蛋白由头部、颈部和杆状主体组成，两个α辅肌动蛋白会形成对称的复合体，看上去有点像意大利螺旋面。蛋白的头部负责结合肌动蛋白，而杆状主体末端的L形部件与另一个分子的颈部互作。这种结构不仅能同时结合肌动蛋白和titin，还将它们锚定在Z盘上。
脂肪酸PIP2的调节
“人们一直推测，α辅肌动蛋白与titin之间的互作受到脂肪酸PIP2的调节，这一机制控制着蛋白开启和关闭。我们首次揭示了这个具体过程，PIP2如何开/关α辅肌动蛋白，进而调节它与肌动蛋白和titin的结合，”Kristina Djinović-Carugo说。
PIP2不存在时，α辅肌动蛋白的L形部件结合在另一个分子的颈部。如果PIP2出现，这个部件就从颈部解离转而结合titin。破坏α辅肌动蛋白的PIP2结合位点，或者让α辅肌动蛋白永久结合titin，肌小节都会丧失有序结构。
这项研究阐明了肌肉建立和收缩的分子机制，可以帮助人们更好的恶理解遗传性和获得性肌病，以便开发出新的治疗策略。
原文检索：
Euripedes de Almeida Ribeiro Jr., Nikos Pinotsis, Andrea Ghisleni, Anita Salmazo, Petr V. Konarev, Julius Kostan, Björn Sjöblom,Claudia Schreiner, Anton A. Polyansky, Eirini A. Gkougkoulia, Mark R. Holt, Finn L. Aachmann, Bojan Žagrović, Enrica Bordignon,Katharina F. Pirker, Dmitri I. Svergun, Mathias Gaute, Kristina Djinović-Carugo. The Structure and Regulation of Human Muscle α-Actinin. Cell, November 26, 2014; DOI: 10.1016/j.cell.2014.10.056
