| s-1
| Kontraktivní tkáň kosterního a srdečního svalu tvoří protáhlé, poměrně velké buňky, dlouhé # * , o poměru # , jejichž nejnápadnější součástí, známou již od nejranějších mikroskopických studií, jsou myofibrily. |
| s-2
| Jsou to asi # * silná cylindrická vlákénka procházející ve svazcích celou délkou svalové buňky a charakteristická příčným žíháním. |
| s-3
| Proužky jsou zvláště nápadné v polarizovaném světle, kde se jeví jako pravidelné střídání izotropního a anizotropního úseku. |
| s-4
| Uprostřed pruhu je velmi nápadná úzká tmavá linie. |
| s-5
| Úsek mezi sousedními liniemi je asi # * dlouhý a představuje funkční jednotku sarkomeru. |
| s-6
| Poněvadž proužky jednoho typu leží na sousedních myofibrilách vždy vedle sebe, žíhání je patrné i při menším zvětšení na celé buňce. |
| s-7
| Hladké svaly však takové příčné žíhání nevykazují, a proto se nejprve hledala obecná podstata kontrakce spíše v hmotě, která svalovou tkáň tvoří, než v této strukturální charakteristice. |
| s-8
| Tak již v roce # izoloval Kühne ze svalů bílkovinu, která tvořila asi # * hmoty, a nazval ji myosin, dnešní význam termínu myosin je trochu jiný. |
| s-9
| V pozdějších letech se myosin mnohokrát opakovaně izoloval, stanovily se jeho vlastnosti, zejména vysoká viskozita a fibriární povaha, Edsall, Muralt. |
| s-10
| Předpokládalo se, že je to bílkovina odpovědná za zkrácení svalových buněk, ale nebyl pro to dlouho žádný přímý důkaz. |
| s-11
| Až v roce # uveřejnili dva moskevští badatelé, * Engelhardt a * Ljubimova, kratinké pojednání, jež rázem otevřelo novou etapu výzkumu. |
| s-12
| Objevili, že myosin má vlastnosti atpasy, tedy odštěpuje energii a volný fosfát z jediného konečného dodavatele energie pro biologické pochody ATPů. |
| s-13
| Tato reakce se projevuje na samotném začátku stahu náhlým snížením * vlivem štěpícího se ATP, Cain a Davies, a tedy má nepochybně klíčový význam v přeměně připravené chemické energie na mechanickou. |
| s-14
| Koncem třicátých let začal pracovat v Szegedu na problému svalových bílkovin laureát Nobelovy ceny Albert Szent Györgyi. |
| s-15
| Přestože byl se svými spolupracovníky válečnými událostmi odkázán na nejjednodušší vybavení, učinil řadu významných objevů trvalé hodnoty. |
| s-16
| Všechny světové biochemické laboratoře pracující v tomto oboru na něho v pozdějších letech nějak navazovaly. |
| s-17
| Szent Györgyi se však nevyhnul interpretačním omylům, především v pokusech o syntézu. |
| s-18
| Jeho objekty, ať už glycerinem extrahovaná vlákna či rekonstituované směsi čistých bílkovin, byly ještě příliš vzdálené skutečným poměrům ve svalu, kde pravě specifická strukturní organizace bílkovin má tak významnou úlohu. |
| s-19
| Když Szent Györgyi pozoroval na umělém vlákně nativního myosinu připraveném podle Webera zkrácení o # * délky vlivem ATP, už se zdálo, že model kontrakce in vitro je objeven. |
| s-20
| Ale nakonec se zase ukázalo, že je to náhodná podoba zevních projevů, i když příčinné vztahy tu svým způsobem existují. |
| s-21
| Každá snaha vtěsnat svalovou kontrakcí do těchto raných biochemických modelů ztroskotala na tom, že nedovedla vysvětlit, čím se reakce spouští a jak odeznívá. |
| s-22
| Postupně se však získávaly další údaje o biochemických vlastnostech kontraktilních bílkovin a o jejich vztazích, které jsou pro pochopení mechanismu kontrakce tak závažné, že je tu v krátkém přehledu vylíčíme. |
| s-23
| Podrobné údaje se naleznou v monografických pracích, Szent Györgyi, Perry, Deyl a Rosmus, Katz, Syrový, Zachar. |
| s-24
| Nejprve Banga a Szent Györgyi ukázali, že Kühnův myosin není jednoduchá bílkovina. |
| s-25
| Krátkodobou extrakcí do roztoku neutrálních solí izolovali čistý myosin a Szent Györgyi jej pak připravil i v krystalické formě. |
| s-26
| Molekulová váha myosinu byla dlouho sporná proto, že snadno tvoří polymery. |
| s-27
| Různými metodami se však nakonec dospělo k shodnému výsledku. |
| s-28
| Myosin je obsažen ve svalu v množství # * vlhké váhy a představuje přes # * strukturálních bílkovin svalu. |
| s-29
| Tryptickým natrávením se může dále rozložit na dvě komponenty, meromyosiny, Gergely. |
| s-30
| H-meromyosinje těžší, molekulová váha # * , má globální povahu a je nositelem zmíněné atpasové aktivity. |
| s-31
| Nověji se podařilo h-meromyosinrozštěpit ještě dále, na globulární subfragment, který zachovává atpasovou aktivitu, a na fibrilární subfragment, který tvoří spíš strukturální osu nebo stopku h-meromyosinu, Müller a Perry. |
| s-32
| Oba subfragmenty jsou v h-meromyosinupo dvou. |
| s-33
| Druhá komponenta čistého myosinu l-meromyosinje elongovaná a má molekulovou váhu # * . |
| s-34
| Při agregaci molekul myosinu jsou to právě tyto části, jež se k sobě navzájem přimykají a splétají se jako kabel, vytvářejíce společný skelet, z něhož pak do stran pod určitým úhlem vyčnívají funkční globulární hlavice h-meromyosinu. |
| s-35
| Roku # izoloval v Szent Györgyiho laboratoři * Straub z původního Kühnova myosinu druhou složku bílkovinné povahy tvořící # * všech svalových bílkovin. |
| s-36
| Protože měla stimulační vliv na myosinovou atpasu, nazval ji aktin. |
| s-37
| Molekula aktinu má globulární povahu a ve vyšších koncentracích neutrálních solí tvoří spontánně fibrilární polymer. |
| s-38
| Proto se mluví o globulární a fibrilární formě aktinu. |
| s-39
| Polymerizace proběhne velmi rychle v přítomnosti ATP, při čemž se odštěpí fosfát a adp se pevně váže na aktin. |
| s-40
| Tomu odpovídá i skutečnost, že naprostá většina adp ve svalu je ve vazbě na aktin. |
| s-41
| K přechodu jsou nutné dvojmocné ionty, největší citlivost je k vápníku, Kasai a Oosawa. |
| s-42
| Čistý aktin tvoří dvojitou závitnici s pravidelnou periodicitou, přičemž jednotlivé molekuly aktinu jsou v řetězcích od sebe vzdáleny # * , Huxley, viz * . |
| s-43
| Straubova původní představa, že polymerizace aktinu za spotřeby energie je modelem kontrakce a že depolymerizace odpovídá relaxaci, se dnes uvádí již jen jako historická zajímavost, ale snad ukvapeně. |
| s-44
| Ukazuje se totiž, že pohyb membrán u nekontraktilních buněk nebo u jednobuněčných organismů je vyvolán fibrálními strukturami, které jsou tvořeny jedinou bílkovinou typu aktinu, Wessels. |
| s-45
| Totéž se zjistilo o bakteriálních bičících, Lowy a Hanson. |
| s-46
| Jedním z nejdůležitějších objevů Szent Györgyiho školy bylo zjištění, že aktin a myosin tvoří mezi sebou silnou fyzikálně, chemickou vazbu. |
| s-47
| Vytvoření komplexu se projeví náhlým vzestupem viskozity, vyvločkováním superprecipitace a naopak disociace komplexu, poklesem viskozity. |
| s-48
| Podstatné je to, že schopnost komplexu odštěpovat energii a fosfát z ATP je mnohem výraznější než u čistého myosinu a tuto schopnost stimulují ionty, zatímco slabší atpasovou aktivitu čistého myosinu stimulují spíše * . |
| s-49
| Atpasová aktivita aktomyosinu je různá v různých typech svalů. |
| s-50
| Nejvyšší je ve fázických svalech savců, nižší je v tonických svalech a myokardu a nejmenší u obojživelníků a jiných níže postavených živočichů. |
| s-51
| Přitom je pozoruhodné, že aktivita těsně koreluje s rychlostí stahu, Barány, dokonce provede- li se zkřížená inervace mezi fázickým svalem a tonickým, pak se novým inervačním poměrům přizpůsobí do značné míry jak rychlost kontrakce, tak atpasová aktivita, Dubowitz. |
| s-52
| Změny rychlostí srdečního stahu při jeho gradaci však s atpasovou aktivitou nesouvisí, jak ukázal nedávno Seagren, * a * . |
| s-53
| Glykosidy, katecholaminy a tyroxin zvyšují rychlost stahu, ale nemají žádný vliv na aktivitu atpasy. |
| s-54
| Postupem času se tvořil názor, že kontraktilní bílkoviny existují, alespoň in vitro, ve dvou základních formách. |
| s-55
| V přítomnosti ATP * a * jsou aktin a myosin ve stavu disociace, při podráždění se ATP štěpí a vytvoří se pevný komplex, aktin-mg-myosin. |
| s-56
| Do této představy však dobře nezapadal pronikavý vliv vápníku na stažlivost svalové tkáně. |
| s-57
| Proto se obrátila pozornost biochemiků k výzkumu aktomyosinu na přirozenějším objektu, na izolovaných myofibrilách. |
| s-58
| Zde se ukázalo, že vytvoření aktomyosinového komplexu skutečně velmi citlivě závisí na vápníku, Weber a Herz, * a * . |
| s-59
| V tom byl nápadný rozdíl proti čistému rekonstituovanému aktomyosinu, který nejen není citlivý k iontům, ale ani k jiným inotropním látkovým vlivům, jako glykosidům a katecholaminům, Katz. |
| s-60
| Až Ebashi a Kodama prokázali, že citlivost přirozeného aktomyosinu k vápníku je dána přítomností specifických bílkovin, které můžeme pro tuto vlastnost zařadit do skupiny modulačních nebo regulačních proteinů. |
| s-61
| Již v roce # izoloval Bailey ze svalů kromě aktinu a myosinu bílkovinu a nazval ji tropomyosin. |
| s-62
| Tvoří asi # * všech svalových bílkovin. |
| s-63
| Dlouho se nevědělo, jakou by mohl mít funkci, i jeho lokalizace byla sporná. |
| s-64
| Soudilo se, že by mohl patřit k strukturálním * , obsaženým především v * z-linie. |
| s-65
| Corsi a Perry upozornili na to, že tropomyosin se zpravidla extrahuje společně s aktinem. |
| s-66
| Zřejmě s ním tvoří další komplex, poněvadž zvyšuje jeho viskozitu, Ebashi a Komada, * je toto, že tropomyosin i v přítomnosti hořčíku a ATP úplně zamezí tvorbě aktomyosinového komplexu a uplatnění jeho atpasové aktivity. |
| s-67
| Vliv tropomyosinu vymizí teprve v přítomnosti * , byť velmi malého množství. |
| s-68
| Naproti tomu je- li aktin a myosin naprosto čistý, komplex se vytvoří i v přítomnosti ATP, Ebashi. |
| s-69
| Tím se podařilo najít odpověď na otázku, která zůstávala jako nerozřešená záhada z předchozích let, proč se v klidu mimo stah atpasová aktivita myosinu neprojeví. |
| s-70
| V Ebashiho laboratoři se potom podařilo od tropomyosinu, v tomto smyslu se dnes označuje jako nativní, oddělit další komponentu, troponin, Ebashi a Kodama. |
| s-71
| Má molekulovou váhu # a ve svalu je obsažen v množství # * . |
| s-72
| Váže se na vlastní čistý tropomyosin a jeho prostřednictvím na aktin po celé délce vlákna, Endo, * a * . |
| s-73
| Současně troponin může vázat vápník. |
| s-74
| Funkce komplexu troponin-tropomyosinje neobyčejně významná pro spuštění kontrakčního cyklu a na příslušném místě se k ní znovu vrátíme. |
| s-75
| V roce # zjistili Hansonová a Huxley na myofibrilách izolovaných z kosterních svalů, že při selektivní extrakci myosinu pyrofosfátem, Hasselbach a Schneider, vymizí substance tvořící anizotropní zónu uprostřed sarkomer. |
| s-76
| Při extrakci aktinu jodidem draselným, Szent Györgyi, vymizí hmota z izotropní zóny. |
| s-77
| To rázem obrátilo zájem badatelů zabývajících se podstatou svalové kontrakce znovu ke struktuře, zejména k příčnému žíhání svalu. |
| s-78
| O rok později uveřejnil jeden časopis v jednom čísle dokonce hned za sebou dvě práce vykonané zcela nezávisle, jinými metodami, ale se stejným objevným závěrem. |
| s-79
| Navíc prvními autory obou prací byli britští fyziologové stejného příjmení, nejsou však příbuzní, Andrew Huxley a Hugh Huxley. |
| s-80
| * Huxley a Hansonová pracovali na izolovaných myofibrilách z králičího psoatu a sledovali, jak se mění příčné žíhání za pasívního protažení a při kontrakci vyvolané přidáním ATP. |
| s-81
| Ukázali, že šířka pruhu se nikdy nemění a změna délky sarkomer se uskuteční vždy jen na úkor pruhu. |
| s-82
| Jasnější zóna uprostřed anizotropního úseku se při natažení preparátu rozšiřuje a při smrštění svalu mizí, přičemž vzdálenost okraje h-zónyod z-linieje kontaktní. |
| s-83
| Při krajním smrštění se může uprostřed pruhu objevit namísto projasnění zhuštění materiálu. |
| s-84
| Huxley a Niedergercke sledovali v interferenčním mikroskopu změny šířky jednotlivých pruhů na izolovaném vlákně žabího sartoria. |
| s-85
| Použili tedy živého, přirozeného preparátu a dospěli k přesně týmž údajům. |
| s-86
| Obě pracovní skupiny pak vyslovily shodný závěr, že v sarkomeře jsou kontraktilní bílkoviny aktin a myosin uspořádány do oddělených systémů vlákének, myofilament, která se v určitém rozsahu překrývají. |
| s-87
| Zóna * je ten úsek, kam už nezasahují myosinová vlákénka, a zóna * je oblast, kam již nezasahují aktinová myofilamenta. |
| s-88
| Na příčném řezu mají myofibrily hexagonální strukturu. |
| s-89
| Každé myosinové vlákénko je obklopeno v místě překrytí, v anizotropní části, sarkomery, šesti aktinovými. |
| s-90
| Je- li řez veden uprostřed krajně smrštěné sarkomery, to je za okolností, kdy světlý pruh vymizí a místo něho vzniká tmavší centrální zóna, pak vidíme kolem myosinového vlákénka dvanáct aktinových. |
| s-91
| Tenká aktinová myofilamenta zasahují až do druhé poloviny sarkomery. |
| s-92
| Při stahu reagují obě bílkoviny spolu v místech, kde na sebe naléhají, vyvíjejí na sebe vzájemný tah a oba systémy myofilament se do sebe zasouvají. |
| s-93
| Po nějakou dobu se ještě uvažovalo o možnosti smršťování nebo svinování aktinu, folding-model, snad ve snaze zachovat něco ze starší hypotézy Straubovy. |
| s-94
| Dnes však není sporu o tom, že systémy myofilament po sobě klouzají, sliding-model, a přitom nemění svou délku. |
| s-95
| Další detaily ve struktuře sarkomery přinesla především elektronoptická pozorování. |
| s-96
| Tenká aktinová myofilamenta vycházejí z linie * a dosahují na obě strany do vzdálenosti # * . |
| s-97
| Linie * je v podstatě tvořena pravidelně organizovanou spletí aktinových vláken, která tu přecházejí z jedné sarkomery na druhou. |
| s-98
| Tím se přenáší síla stahu na sousední sarkomery. |
| s-99
| Aktinová filamenta mají tvar dvojité závitnice, nerozeznatelný od tvaru čistého in vitro polymerizovaného aktinu. |
| s-100
| Jejich periodicita je však trochu jiná, což je dáno tropomyosinem na aktinové vlákno pevně vázaným, Cohen a Longley. |