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活体内研究发现肌球蛋白调节轻链(MRLC)磷酸化影响肌动球蛋白横桥结构,而肌动球蛋白解离影响宰后肉的嫩度和保水性,在宰后肌肉中MRLC磷酸化是否会影响肌动球蛋白解离值得探讨。以羊宰后背最长肌为实验材料,通过电泳、磷酸化蛋白和全蛋白荧光染色、蛋白质免疫印迹、磷酸化蛋白质组学、Discovery Studio软件模拟以及等温滴定量热分析验证等方法,研究MRLC磷酸化影响肌动球蛋白解离的机理。明确原位模型中MRLC磷酸化对肌球蛋白降解和肌动球蛋白解离的影响;通过添加肌球蛋白轻链激酶和肌球蛋白轻链激酶抑制剂调节肌肉匀浆液中MRLC的磷酸化水平,验证离体模型中MRLC磷酸化与肌动球蛋白解离的关系;鉴定与肌动球蛋白解离密切相关的MRLC磷酸化肽段及位点;离体模型中调控肌球蛋白纯品中MRLC的磷酸化水平,研究MRLC特征位点磷酸化对肌动球蛋白解离的影响。研究结果如下:(1)MRLC磷酸化负向影响肌动球蛋白解离和MRLC、MHC降解。MRLC磷酸化水平与肌动球蛋白解离程度(r=-0.794,P<0.05),MRLC降解程度(r=-0.764,P<0.05)和MHC降解程度(r=-0.826,P<0.05)均呈显著负相关。(2)离体模型中MRLC磷酸化负向影响肌动球蛋白解离,与原位模型结果一致。MRLC磷酸化作用可能有助于肌球蛋白与肌动蛋白之间相互作用力形成,从而抑制肌动球蛋白解离。离体模型中MRLC磷酸化水平与肌动球蛋白解离程度呈显著负相关(r=-0.736,P<0.05)。(3)肌动球蛋白解离最密切相关的磷酸化位点为MRLC第15位丝氨酸。羊骨骼肌中MRLC第15位丝氨酸的磷酸化状态与肌动球蛋白解离呈显著负相关(r=-0.816,P<0.05)。一些肌肉收缩蛋白、调节蛋白和结构蛋白,特别是MRLC、MHC、肌联蛋白和伴肌动蛋白的磷酸化也影响肌动球蛋白解离。(4)MRLC第15(17)位丝氨酸磷酸化负向影响肌动球蛋白解离存在两条可能途径:一是MRLC第15位丝氨酸磷酸化通过增强肌球蛋白与肌动蛋白间的离子键、氢键、疏水相互作用形成而降低肌动球蛋白解离;二是MRLC第15位丝氨酸磷酸化引起肌动球蛋白动能和总能量降低,键能升高,从而降低肌动球蛋白解离。MRLC氨基酸序列匹配发现羊骨骼肌中第15位丝氨酸对应兔骨骼肌中第17位丝氨酸。