Muscle ankyrin repeat protein 1 (MARP1) locks titin to the sarcomeric thin filament and is a passive force regulator.
Muscle ankyrin repeat protein 1 (MARP1) locks titin to the sarcomeric thin filament and is a passive force regulator.
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肌锚蛋白重复序列蛋白1（MARP1）将肌联蛋白锁定在肌节细丝上，是一种被动的力调节因子。
DOI：
10.1085/jgp.202112925
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发表时间：
2021-07-05
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ottenheijm CAC
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
van der Pijl RJ;van den Berg M;van de Locht M;Shen S;Bogaards SJP;Conijn S;Langlais P;Hooijman PE;Labeit S;Heunks LMA;Granzier H;Ottenheijm CAC
肌联蛋白产生的被动力在维持肌节结构中起重要作用。在这篇论文中，货车der Pijl等人描述了一种机制，通过这种机制，肌肉锚蛋白重复蛋白1（MARP 1）将肌联蛋白锁定在细丝上以增加被动力。肌肉锚蛋白重复序列蛋白1（MARP 1）在应激肌肉中经常上调，但其对骨骼肌功能的影响知之甚少。在这里，我们专注于它与titin-N2 A元素的相互作用，发现在titin的分子弹簧区域。我们发现，MARP 1结合F-肌动蛋白，这种相互作用是更强的MARP 1形成一个复合物与肌联蛋白-N2 A。力学和超分辨率显微镜显示，MARP 1“锁定”肌联蛋白-N2 A的肌节细丝，导致肌联蛋白的弹性PEVK元件的扩展增加，重要的是，增加被动力。为了支持这一机制，去除细丝消除了MARP 1对被动力的影响。在机械通气大鼠和危重患者的膈肌肌纤维中建立了这种机制的临床相关性。因此，MARP 1通过将肌联蛋白锁定在细丝上来调节被动力。我们建议，在应力肌肉，这种机制保护肌节从机械损伤。
Passive force generated in titin plays an important role in maintaining sarcomere structure. In this paper, van der Pijl et al. describe a mechanism by which muscle ankyrin repeat protein 1 (MARP1) locks titin to the thin filament to increase passive force. Muscle ankyrin repeat protein 1 (MARP1) is frequently up-regulated in stressed muscle, but its effect on skeletal muscle function is poorly understood. Here, we focused on its interaction with the titin–N2A element, found in titin’s molecular spring region. We show that MARP1 binds to F-actin, and that this interaction is stronger when MARP1 forms a complex with titin–N2A. Mechanics and super-resolution microscopy revealed that MARP1 “locks” titin–N2A to the sarcomeric thin filament, causing increased extension of titin’s elastic PEVK element and, importantly, increased passive force. In support of this mechanism, removal of thin filaments abolished the effect of MARP1 on passive force. The clinical relevance of this mechanism was established in diaphragm myofibers of mechanically ventilated rats and of critically ill patients. Thus, MARP1 regulates passive force by locking titin to the thin filament. We propose that in stressed muscle, this mechanism protects the sarcomere from mechanical damage.
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