СЕМИНАР ПО МЕХАНИКЕ СПЛОШНЫХ СРЕД

Уважаемые коллеги!

В среду, 7 ноября 2012 г., в кинозале Института механики МГУ в 12.00 состоится очередное заседание семинара по механике сплошных сред под руководством А.Г. Куликовского, В.П. Карликова и О.Э. Мельника.

Метальникова Н.А.

НИИ механики МГУ

МЕХАНИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РЕГУЛЯЦИИ МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ ИОНАМИ СА2+

Мышечное сокращение происходит в результате циклического взаимодействия «моторных» участков белка миозина с нитями, образованными линейными полимерами другого белка, актина. Процесс сокращения и расслабления мышцы управляется ионами кальция, которые обратимо связываются с тропонином – белком, входящим в регуляторный тропонин-тропомиозиновый комплекс тонких (актиновых) нитей. Связывание Са2+ изменяет доступность актиновых мономеров для миозиновых головок, поворачивая нить тропомиозина, навитую на актиновую спираль, относительно оси актина. Имеются экспериментальные данные, показывающие, что эффективность кальциевой регуляции мышечного сокращения зависит от механических свойств тропомиозиновой нити. Также существенное влияние оказывает спиральная структура актина и тропомиозина. В работе рассмотрена модель этого процесса, в которой тропомиозиновая нить представлена как упругий стержень, имеющий в недеформированном состоянии форму спирали, который может скользить по цилиндрической поверхности актина в поле линейно-упругой силы. Присоединение молекул тропомиозина или миозиновых головок к актину вызывает деформацию тропомиозина. Построена стохастическая модель активации тонкой нити, учитывающая влияние упругой энергии тропомиозина на кинетику химических реакций, и проведены расчеты зависимости усредненных характеристик актин-миозин-тропонинового взаимодействия от концентрации ионов кальция, жесткости тропомиозиновой спирали, растягивающей силы и других параметров. Показано, что такая механическая модель воспроизводит некоторые экспериментальные данные.