Insights into Muscle Contraction Derived from the Effects of Small-Molecular Actomyosin-Modulating Compounds
Notice bibliographique
Résumé
Bottom-up mechanokinetic models predict ensemble function of actin and myosin based on parameter values derived from studies using isolated proteins. To be generally useful, e.g., to analyze disease effects, such models must also be able to predict ensemble function when actomyosin interaction kinetics are modified differently from normal. Here, we test this capability for a model recently shown to predict several physiological phenomena along with the effects of the small molecular compound blebbistatin. We demonstrate that this model also qualitatively predicts effects of other well-characterized drugs as well as varied concentrations of MgATP. However, the effects of one compound, amrinone, are not well accounted for quantitatively. We therefore systematically varied key model parameters to address this issue, leading to the increased amplitude of the second sub-stroke of the power stroke from 1 nm to 2.2 nm, an unchanged first sub-stroke (5.3−5.5 nm), and an effective cross-bridge attachment rate that more than doubled. In addition to better accounting for the effects of amrinone, the modified model also accounts well for normal physiological ensemble function. Moreover, a Monte Carlo simulation-based version of the model was used to evaluate force−velocity data from small myosin ensembles. We discuss our findings in relation to key aspects of actin−myosin operation mechanisms causing a non-hyperbolic shape of the force−velocity relationship at high loads. We also discuss remaining limitations of the model, including uncertainty of whether the cross-bridge elasticity is linear or not, the capability to account for contractile properties of very small actomyosin ensembles (<20 myosin heads), and the mechanism for requirements of a higher cross-bridge attachment rate during shortening compared to during isometric contraction.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».