动物死后肌肉嫩化过程中涉及到的肌原纤维蛋白质

3动物死后肌肉嫩化过程中涉及到的肌原纤维蛋白质 3.1联结蛋白 联结蛋白是已知的天然的较大的蛋白质之一(分子量大约为3000-3700千道尔顿),并且它 大约占肌原纤维蛋白的10%一个联结蛋白分子可以占有整个肌节长度的一半,它的C 端在Z线,N端在M线。通过纯的联结蛋白的电子显微镜照片可知它们的长度大约为1微 米。由于联结蛋白是由球状的重复区域组成,所以它看起来似乎是球杆状的。在A带中的 联结蛋白部分包括规则的与A带其它蛋白质的空间联结场所,比如C蛋白和轻酶解肌球蛋 白。由于联结蛋白与特定的粗丝蛋白有密切关系因此在一般情况下,A带中的联结蛋白相对 无弹性。另外在I带中从Z线到M线这一段中联结蛋白似乎与细丝也有密切联系。然而 I带中的其它部分似乎并不与其它结构有联系,并且它有与众不同的结构片层,这些片层是 这部分具有弹性。I带具有弹性及联结蛋白在肌节中的结构使得联结蛋白具有一种理想的能 够帮助维持骨骼肌细胞的弹性及其张力的结构。实际上,在骨骼肌和心脏肌伸张时,联结蛋 白承受了许多张力。人们已经发现联结蛋白在水解或 extraction时,能降低肌原纤维的硬 度。肌原纤维中的联结蛋白除了能保持条纹肌细胞的张力外,它的大小和位置还可以使它帮 助维持整个肌原纤维结构的完整性联结蛋白在动物活体中发挥的作用使人相信动物死后肌 肉中,它的降解可以减弱肌原纤维的纵向结构,最终可以降低肌肉的完整性。肌原纤维和细 胞结构的减弱以及动物死后肌肉组织中的其它变化可以使肉类嫩度增加 联结蛋白对蛋白水解酶很敏感。最常见的完整的联结蛋白(称作T1或a-联结蛋白) 的水解产物之一是2400KDa片段,被称作T2(或B联结蛋白)。人们认为这个水解产物是 由联结蛋白中的A带部分组成的,除了T2,另一个常见的水解产物在 SDS-PAGE上以大约 1200KDa的分子量移动。这个多肽来源于联结蛋白的I带部分。更特殊得是,联结蛋白的 这一部分,跨越从Z线到I带中的M线。有人指出,在动物死后初期,联结蛋白在Z线附 近被切开,并且在Z线附近与I带的裂解有关 细胞内部的 endogenous蛋白水解-钙蛋白酶可以降解纯的联结蛋白。另外钙蛋白 酶可以水解纯的肌原纤维中的联结蛋白,产物为T2和1200KDa多肽。联结蛋白对动物死 后的蛋白水解很敏感。实际上,动物死后联结蛋白的水解速度似乎与老龄牛肉嫩化的速度相 平行。相反的,在较老的样品中,T降解形成T2的过程较慢,其中伴随着许多动物死后 三天内肌肉中发生的变化,但是一般需要7天才能完成 32伴肌动蛋白 伴肌动蛋白是一种结构极大的蛋白质(600900KD)并且只能在骨骼肌中被发现。它 是一种既长又纤细的分子,长大约1微米,半径为1纳米。伴肌动蛋白跨越从Z线到接近 细丝自由端这一段距高,它的C端区域存在于Z线处,N端区域存在于接近细丝自由端 处。又由于伴肌动蛋白在Z线处与肌动蛋白相近,它可以使细丝在Z线处固定。人们认为

3.动物死后肌肉嫩化过程中涉及到的肌原纤维蛋白质 3.1 联结蛋白 联结蛋白是已知的天然的较大的蛋白质之一（分子量大约为 3000-3700 千道尔顿），并且它 大约占肌原纤维蛋白的 10%。一个联结蛋白 分子可以占有整个肌节长度的一半，它的 C- 端在 Z 线，N-端在 M 线。通过纯的联结蛋白的电子显微镜照片可知它们的长度大约为 1 微 米。由于联结蛋白是由球状的重复区域组成，所以它看起来似乎是球杆状的。在 A 带中的 联结蛋白部分 包括规则的与 A 带其它蛋白质的空间联结场所，比如 C-蛋白和轻酶解肌球蛋 白。由于联结蛋白与特定的粗丝蛋白有密切关系因此在一般情况下，A 带中的联结蛋白相对 无弹性。另外在 I 带中从 Z 线到 M 线这一段中联结蛋白似乎与细丝 也有密切联系。然而， I 带中的其它部分似乎并不与其它结构有联系，并且它有与众不同的结构片层，这些片层是 这部分具有弹性。I 带具有弹性及联结蛋白在肌节中的结构使得联结蛋白具有一种理想的能 够帮助维持骨骼肌细胞的弹性及其张力的结构。实际上，在骨骼肌和心脏肌伸张时，联结蛋 白承受了许多张力 。人们已经发现联结蛋白在水解或 extraction 时，能降低肌原纤维的硬 度。肌原纤维中的联结蛋白除了能保持条纹肌细胞的张力外，它的大小和位置还可以使它帮 助维持整个肌原纤维结构的完整性。联结蛋白在动物活体中发挥的作用使人相信动物死后肌 肉中，它的降解可以减弱肌原纤维的纵向结构，最终可以降低肌肉的完整性。肌原纤维和细 胞结构的减弱以及动物死后肌肉组织中的其它变化可以使肉类嫩度增加。 联结蛋白对蛋白水解酶很敏感。最常见的完整的联结蛋白（称作 T1 或α- 联结蛋白） 的水解产物之一是 2400KDa 片段，被称作 T2（或β-联结蛋白）。人们认为这个水解产物是 由联结蛋白中的 A 带部分组成的，除了 T2，另一个常见的水解产物在 SDS-PAGE 上以大约 1200KDa 的分子量移动。这个多肽来源于联结蛋白的 I 带部分。更特殊得是，联结蛋白的 这一部分，跨越从 Z 线到 I 带中的 M 线。有人指出，在动物死后初期，联结蛋白在 Z 线附 近被切开，并且在 Z 线附近与 I 带的裂解有关。 细胞内部的 endogenous 蛋白水解酶---钙蛋白酶可以降解纯的联结蛋白。另外μ-钙蛋白 酶可以水解纯的肌原纤维中的联结蛋白，产物为 T2 和 1200KDa 多肽。联结蛋白对动物死 后的蛋白水解很敏感。实际上，动物死后联结蛋白的水解速度似乎与老龄牛肉嫩化的速度相 平行。相反的，在较老的样品中，T1 降解形成 T2 的过程较慢，其中伴随着许多动物死后 三天内肌肉中发生的变化，但是一般需要 7 天才能完成。 3.2 伴肌动蛋白 伴肌动蛋白是一种结构极大的蛋白质（600-900KD）并且只能在骨骼肌中被发现。它 是一种既长又纤细的分子，长大约 1 微米，半径为 1 纳米。伴肌动蛋白跨越从 Z 线到接近 细丝 自由端这一段距离，它的 C-端区域存在于 Z 线处，N 端区域存在于接近细丝自由端 处。又由于伴肌动蛋白在 Z 线处与肌动蛋白相近，它可以使细丝在 Z 线处固定。人们认为

伴肌动蛋白使一种成长中结构独特的同分异构体,在发现它们的肌肉中这些同型异构体的大 小似乎与细丝的长度成比例。由于这一点,有人假设伴肌动蛋白可以作为一种细丝长度的 调节剂存在。伴肌动蛋白与细丝的关系十分密切,它可以帮助细丝在Z线处固定。有人指 出伴肌动蛋白与肌动蛋白的N端发生作用,并且在细丝中包围着肌动蛋白的外部。 人们以知伴肌动蛋白对蛋白水解酶很敏感,它似乎比联结蛋白更容易受蛋白水解酶的作 用。同联结蛋白一样,伴肌动蛋白的水解与牛肉嫩化有关。对照实验指出,在较嫩的样品中, 伴肌动蛋白的水解速度较快,在较老牛肉的肌原纤维中,伴肌动蛋白的水解速度较慢。 动物死后,伴肌动蛋白的水解可以产生几个后果。由于伴肌动蛋白占据着细丝的整个长 度,因此可以帮助细丝在Z线处固定。伴肌动蛋白的水解减弱了细丝与Z线的联系,最终 导致整个肌肉细胞结构的减弱。实际上,动物死后肌内中超显微结构最常见的变化是I带的 断裂,而伴肌动蛋白恰恰存在与此。除此之外,如果伴肌动蛋白与调节肌球蛋白头部的位置 和控制收缩有关,那么动物死后伴肌动蛋白的水解可能影响肌动蛋白和肌球蛋白之间的作 用。肌动蛋白肌球蛋白之间的作用的改变可能会扰乱粗丝和细丝之间的作用和联系,这 点可能会增加肉类嫩化的程度。 33肌钙蛋白T 肌钙蛋白T是肌钙蛋白的一种,也是与条纹肌收缩有关的并与细丝结合的蛋白质中的一 种。在 SDS-PAGE上,肌钙蛋白T以37KDa的分子量移动。人们已经证明肌钙蛋白T 对动物死后的蛋白水解较敏感。很多年前就有人指出,这种调节的蛋白的水解和分子量大约 为28-30KDa的多肽的出现与牛肉嫩有较大关系。许多研究已经指出在较嫩牛肉中的水解 速度比在较老牛肉中的水解速度快。经钙蛋白酶和钙蛋白醇水解的肌钙蛋白T产生的 多肽以与在老牛肉中得到的多肽相同的速度移动,这暗示着这种藤系统与动物死后肌钙蛋 白T的水解有关。人们还没有证明动物死后肌钙蛋白T的水解是否对肉类嫩化有直接的影 响,然而,由于肌钙蛋白-T是细丝中完整的一部分,所以人们确信它的水解在肉类嫩化过 程中起一个积极的作用。肌钙蛋白T的水解可能改变细丝蛋白之间的相互作用并且有助于 细丝混乱度的增加。肌钙蛋白T的水解有可能改变肌动蛋白肌球蛋白之间的相互作用并且 还可能改变粗丝和细丝之间的作用。 34细丝蛋白质 细丝蛋白质的分子量大约为500,000。在vvo条件下,它们是以由两个相同的

伴肌动蛋白使一种成长中结构独特的同分异构体，在发现它们的肌肉中这些同型异构体的大 小似乎与细丝 的长度成比例。由于这一点，有人假设伴肌动蛋白可以作为一种细丝长度的 调节剂存在。伴肌动蛋白与细丝的关系十分密切，它可以帮助细丝在 Z 线处固定。有人指 出 伴肌动蛋白与肌动蛋白的 N 端发生作用，并且在细丝中包围着肌动蛋白的外部。 人们以知伴肌动蛋白对蛋白水解酶很敏感，它似乎比联结蛋白更容易受蛋白水解酶的作 用。同联结蛋白一样，伴肌动蛋白的水解与牛肉嫩化有关。对照实验指出，在较嫩的样品中， 伴肌动蛋白的水解速度较快 ，在较老牛肉的肌原纤维 中，伴肌动蛋白的水解速度较慢。 动物死后，伴肌动蛋白的水解可以产生几个后果。由于伴肌动蛋白占据着细丝的整个长 度，因此可以帮助细丝在 Z 线处固定。伴肌动蛋白的水解减弱了细丝与 Z 线的联系，最终 导致整个肌肉细胞结构的减弱。实际上，动物死后肌肉中超显微结构最常见的变化是 I 带的 断裂，而伴肌动蛋白恰恰存在与此。除此之外，如果伴肌动蛋白与调节肌球蛋白头部的位置 和控制收缩有关，那么动物死后伴肌动蛋白的水解可能影响肌动蛋白和肌球蛋白之间的作 用。肌动蛋白-肌球蛋白 之间的作用的改变可能会扰乱粗丝和细丝之间的作用和联系，这一 点可能会增加肉类嫩化的程度。 3.3 肌钙蛋白-T 肌钙蛋白-T 是肌钙蛋白的一种，也是与条纹肌收缩有关的并与细丝结合的蛋白质中的一 种。在 SDS-PAGE 上，肌钙蛋白-T 以 37KDa 的分子量移动。人们已经证明肌钙蛋白-T 对动物死后的蛋白水解较敏感。很多年前就有人指出，这种调节的蛋白的水解和分子量大约 为 28-30KDa 的多肽的出现与牛肉嫩有较大关系。许多研究已经指出在较嫩牛肉中的水解 速度比在较老牛肉中的水解速度快。经 –钙蛋白酶和 –钙蛋白酶 水解的肌钙蛋白-T 产生的 多肽以与 在老牛肉中得到的多肽相同的速度移动，这暗示着这种酶系统与动物死后肌钙蛋 白-T 的水解有关。人们还没有证明动物死后肌钙蛋白-T 的水解是否对肉类嫩化有直接的影 响，然而，由于肌钙蛋白-T 是细丝中完整的一部分，所以人们确信它的水解在肉类嫩化过 程中起一个积极的作用。肌钙蛋白-T 的水解可能改变细丝蛋白之间的相互作用并且有助于 细丝混乱度的增加。肌钙蛋白-T 的水解有可能改变肌动蛋白-肌球蛋白之间的相互作用并且 还可能改变粗丝和细丝之间的作用 。 3.4 细丝蛋白质 细丝蛋白质的分子量大约为 500，000。在 vivo 条件下，它们是以由 两个相同的

250KDa的亚单元组成的二聚体形式存在的。这个二聚体在它们的c端区域相连接形成 V型分子。这个V型结构使得细丝蛋白很容易的与肌动蛋白交叉相连。两个N-端区域形 成了V型的 Prongs部分,在它与肌动蛋白结合时起作用(细丝蛋白质通常也被人认为是 肌动蛋白结合蛋白质或ABP)。在骨骼肌细胞中,人们认为细丝蛋白质位于z线的外端部 分,在 costameres中也可能被发现。有人已经指出细丝蛋白质可能被钙蛋白酶水解,这 个水解过程导致250KDa的亚单元被分成两个多肽,一个大约为240KDa,另一个为 10KDa由于这个过程发生在C端附近,所以它妨碍了细丝蛋白质对肌动蛋白的交叉连接 能力,但不会妨碍它与肌动蛋白的结合能力。细丝蛋白质在动物死后肌肉中可以被水解。一 般来说,细丝蛋白质的水解速度似乎比联结蛋白和伴肌动蛋白的水解速度慢 35肌间蛋白质 肌间蛋白质是一种分子量位12000的同源四体。这四个亚单元中的每一个的分子量都 为5300。它们是直径为10纳米的中间细丝的主要组成部分,中间细丝是 cytoskeletal 结构,它可以在几乎所有的脊椎动物细胞中被发现,包括骨骼肌,心脏肌和平滑肌。在骨骼 肌中,人们认为肌间蛋白质是围统着z线并且在Z线出与邻近的肌原纤维相连接,肌间蛋 白质似乎也可以使外周的肌原纤维与肌原纤维膜相连接。 人们已经证明肌间蛋白质对几种蛋白酶的水解作用都很敏感,其中包括钙蛋白醇。由于 肌间蛋白质有助于相邻肌原纤维之间的和外层肌原纤维与肌原纤维膜之间的连接,所以这 种蛋白质的水解可以调节肌肉纤维的结构,像联结蛋白、伴肌动蛋白和细丝蛋白一样,肌间 蛋白质在较嫩肉的样品中的水解速度比在较老样品中的水解速度快。 牛肉嫩化的过程十分复杂。如今,人们还未十分了解与肌肉嫩化有关的因素。然而,特 定肌原纤维和骨骼细胞蛋白质的水解作用在已知的肉类嫩化度的提高起了很大的作用何种 水解酶对肉类嫩化的作用较大的问题仍然存在。其中钙蛋白酶系统是较重要的类之一

250KDa 的亚单元组成的二聚体形式存在的。这个 二聚体在它们的 C-端区域相连接形成 V-型分子。这个 V-型结构使得细丝蛋白很容易的与 肌动蛋白交叉相连。两个 N-端区域形 成了 V-型的 iprongsi 部分，在它与肌动蛋白结合时起作用（细丝蛋白质通常也被人认为是 肌动蛋白 结合蛋白质或 ABP）。在骨骼肌细胞中，人们认为细丝蛋白质位于 Z 线 的外端部 分，在 costameres 中也可能被发现。有人已经指出细丝蛋白质可能被钙蛋白酶水解，这 个水解过程导致 250KDa 的亚单元被分成两个多肽，一个大约为 240KDa，另一个为 10KDa。由于这个过程发生在 C 端附近，所以它妨碍 了细丝蛋白质对肌动蛋白的交叉连接 能力，但不会妨碍它与肌动蛋白的结合能力。细丝蛋白质在动物死后肌肉中可以被水解。一 般来说，细丝蛋白质的水解速度似乎比联结蛋白和伴肌动蛋白的水解速度慢。 3.5 肌间蛋白质 肌间蛋白质是一种分子量位 12000 的同源四体。这四个亚单元中的每一个的分子量都 为 5300。它们是直径为 10 纳米的中间细丝的主要组成部分，中间细丝是 cytoskeletal 结构，它可以在几乎所有的脊椎动物细胞中被发现，包括骨骼肌，心脏肌和平滑肌。在骨骼 肌中，人们认为肌间蛋白质是围绕着 Z 线并且在 Z 线出与邻近的肌原纤维相连接，肌间蛋 白质似乎也可以使外周的肌原纤维与肌原纤维膜相连接。 人们已经证明肌间蛋白质对几种蛋白酶的水解作用都很敏感，其中包括钙蛋白酶。由于 肌间蛋白质有助于相邻肌原纤维之间的和外层肌原纤维与肌原纤维膜之间的 连接，所以这 种蛋白质的水解可以调节肌肉纤维的结构，像联结蛋白、伴肌动蛋白和细丝蛋白一样，肌间 蛋白质在较嫩肉的样品中的水解速度比在较老样品中的水解速度快。 牛肉嫩化的过程十分复杂。如今，人们还未十分了解与肌肉嫩化有关的因素。然而，特 定肌原纤维和骨骼细胞蛋白质的水解作用在已知的肉类嫩化度的提高起了很大的作用。何种 水解酶对肉类嫩化的作用较大的问题仍然存在。其中钙蛋白酶系统是较重要的酶类之一