来自伊利诺伊理工学院和华盛顿大学的一组研究人员正试图改变生物学领域理解肌肉收缩的方式。

在 25 年 2023 月 <> 日发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇题为“相关猪心肌中肌球蛋白的结构 OFF/ON 转变预测钙激活力”的论文中，伊利诺伊州理工学院研究助理教授 Weikang Ma 和生物学和物理学教授托马斯·欧文——与华盛顿生物工程教授迈克尔·雷尼尔的小组合作——提出了第二个理由， 新发现的肌肉收缩方面可能在开发遗传性心脏病的治疗方法中发挥重要作用。

关于肌肉收缩如何发生的共识是，构成肌肉组织的细丝和粗丝之间的关系是一个更直接的过程。当细丝上的靶标被激活时，人们认为构成粗细丝的肌球蛋白运动蛋白会自动找到这些细丝的途径，开始产生力并收缩肌肉。

“不，不，不：运动蛋白必须被唤醒并释放，然后才能做到这一点，”欧文说。既有发布，也有吸引力。我们认为，如果你释放它们，它们就会飞速前进并找到目标。他们实际上被吸进去了...一旦它们足够接近，它们就会被静电吸引，它们更有可能结合，有点像末端的拖拉机光束。

通过更好地了解粗细丝与肌肉收缩的关系，迄今为止未经治疗的遗传疾病最终可能会有医学补救措施。这些疾病的范围可以从扩张型心肌病(心肌太弱，最终难以将血液泵送到全身)到肥厚型心肌病(肌肉工作太用力并最终变厚，可能会减少血流量)。

“直到最近，还没有任何药物;现在，他们开始出现，“欧文补充道。“我们想要做的是确保我们解决了正确的问题。我们需要了解这个过程。

使该团队能够证明其案例的部分原因是它使用称为小角度X射线衍射的最先进技术收集的信息，Irving作为生物物理学协作访问团队(BioCAT)的一部分一直在完善该技术自1990年代以来与美国国立卫生研究院和阿贡国家实验室等团体合作。这种技术允许研究人员以一种欧文说比目前使用的其他技术更准确的方式收集数据。

“在电子显微镜中，你看不到运动，这是一种静态测量。你不能做一个时间结果，“欧文说。“在我们的例子中，我们可以拍电影;我们可以做一个生理实验，看到这些分子在真实的生理时间内移动。这就是它的特别之处。

“这是我们在这里提出的另一个重要观点：你真的，真的想做这些X射线实验，看看这些肌球蛋白头移动时到底发生了什么，因为你可以看到它们，而不仅仅是间接推测发生了什么，”欧文补充道。

虽然欧文对这些疾病的潜在治疗方法感到兴奋，但寻求理解仍然是他最大的动力。

“我只想知道事情是如何运作的，”欧文说。“如果它能帮助人们，那就更好了。