Skip to main content
Fachgebiete
Automobil + Motoren Bauwesen + Immobilien Business IT + Informatik Elektrotechnik + Elektronik Energie + Nachhaltigkeit Finance + Banking Management + Führung Marketing + Vertrieb Maschinenbau + Werkstoffe Versicherung + Risiko
DE
EN
Bücher
Zeitschriften
Themenseiten
Organisationspsychologie Projektmanagement Marketing Smart Manufacturing
Weitere Formate
Podcasts Webinare Technik Webinare Wirtschaft Kongresse Veranstaltungskalender Awards
Jetzt Einzelzugang starten
Zugang für Unternehmen
Referenzkunden
SLX-Digitalkonferenz: Zukunftswerkstatt 2024

Mehr Umsatz mit Top-Kontakten

Am 7. Mai erfahren Sie, wie Vertriebsteams Leadgenerierung, Leadnurturing und Leadstrategien effizient steuern können.
Erweiterte Suche
Anmelden
nach oben
Acta Mechanica Sinica
Erschienen in: Acta Mechanica Sinica 2/2017

01.03.2017 | Research Paper

Effects of adenosine triphosphate concentration on motor force regulation during skeletal muscle contraction

verfasst von: J. Wei, C. Dong, B. Chen

Erschienen in: Acta Mechanica Sinica | Ausgabe 2/2017

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

We employ a mechanical model of sarcomere to quantitatively investigate how adenosine triphosphate (ATP) concentration affects motor force regulation during skeletal muscle contraction. Our simulation indicates that there can be negative cross-bridges resisting contraction within the sarcomere and higher ATP concentration would decrease the resistance force from negative cross-bridges by promoting their timely detachment. It is revealed that the motor force is well regulated only when ATP concentration is above a certain level. These predictions may provide insights into the role of ATP in regulating coordination among multiple motors.
Vorheriger Artikel Mechanics of water pore formation in lipid membrane under electric field
Nächster Artikel A dynamic cellular vertex model of growing epithelial tissues

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren
Literatur
1.
Schliwa, M., Woehlke, G.: Molecular motors. Nature 422, 759–765 (2003)CrossRef
2.
Guérin, T., Prost, J., Martin, P., et al.: Coordination and collective properties of molecular motors: theory. Curr. Opin. Cell Biol. 22, 14–20 (2010)CrossRef
3.
Mao, H.Z., Saha, M., Reyes-Aldrete, E., et al.: Structural and molecular basis for coordination in a viral DNA packaging motor. Cell Rep. 14, 2017–2029 (2016)CrossRef
4.
Tanner, B.C., Daniel, T.L., Regnier, M.: Sarcomere lattice geometry influences cooperative myosin binding in muscle. PLoS Comput. Biol. 3, e115 (2016)CrossRef
5.
Piazzesi, G., Reconditi, M., Linari, M., et al.: Skeletal muscle performance determined by modulation of number of myosin motors rather than motor force or stroke size. Cell 131, 784–795 (2007)
6.
Chen, B., Gao, H.: Motor force homeostasis in skeletal muscle contraction. Biophys. J. 101, 396–403 (2011)CrossRef
7.
Dong, C., Chen, B.: Catch-slip bonds can be dispensable for motor force regulation during skeletal muscle contraction. Phys. Rev. E. 92, 012723 (2015)CrossRef
8.
Chen, B.: Self-regulation of motor force through chemomechanical coupling in skeletal muscle contraction. J. Appl. Mech. 80, 857–865 (2013)
9.
Siemankowski, R.F., Wiseman, M.O., White, H.D.: ADP dissociation from actomyosin subfragment 1 is sufficiently slow to limit the unloaded shortening velocity in vertebrate muscle. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82, 658–662 (1985)CrossRef
10.
Cooke, R., Bialek, W.: Contraction of glycerinated muscle fibers as a function of the ATP concentration. Biophys. J. 28, 241 (1979)CrossRef
11.
Stienen, G.J., Laarse, W.J.V.D., Elzinga, G.: Dependency of the force–velocity relationships on Mg ATP in different types of muscle fibers from Xenopus laevis. Biophys. J. 53, 849–855 (1988)CrossRef
12.
Ferenczi, M.A., Goldman, Y.E., Simmons, R.M.: The dependence of force and shortening velocity on substrate concentration in skinned muscle fibres from Rana temporaria. J. Physiol. (Oxford, U.K.) 350, 519–543 (1984)CrossRef
13.
Erdmann, T., Schwarz, U.S.: Bistability of cell-matrix adhesions resulting from nonlinear receptor-ligand dynamics. Biophys. J. 91, L60–L62 (2006)CrossRef
14.
Erdmann, T., Schwarz, U.S.: Impact of receptor-ligand distance on adhesion cluster stability. Eur. Phys. J. E 22, 123–137 (2007)CrossRef
15.
Piazzesi, G., Lombardi, V.: A cross-bridge model that is able to explain mechanical and energetic properties of shortening muscle. Biophys. J. 68, 1966–1979 (1995)CrossRef
16.
Duke, T.: Molecular model of muscle contraction. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96, 2770–2775 (1999)CrossRef
17.
Xie, X.S.: Enzyme kinetics, past and present. Science 342, 1457–1459 (2013)
18.
Schoenberg, M.: Characterization of the myosin adenosine triphosphate (M.ATP) crossbridge in rabbit and frog skeletal muscle fibers. Biophys. J. 54, 135–148 (1988)CrossRef
19.
Gillespie, D.T.: Exact stochastic simulation of coupled chemical reactions. J. Phys. Chem. 81, 2340–2361 (1977)CrossRef
20.
Gillespie, D.T.: A general method for numerically simulating the stochastic time evolution of coupled chemical reactions. J. Comput. Phys. 22, 403–434 (1976)MathSciNetCrossRef
21.
Hill, A.: The heat of shortening and the dynamic constants of muscle. Proc. R. Soc. Lond. Ser. B. 126, 136–195 (1938)CrossRef
22.
Howard, J.: Mechanics of Motor Proteins and the Cytoskeleton. Sinauer Associates, Sunderland (2001)
23.
Huxley, A.F., Simmons, R.M.: Mechanical properties of the cross-bridges of frog striated muscle. J. Physiol. (Oxford, U.K.) 218 Suppl, 59–60 (1971)
24.
Morgan, K.G., Gangopadhyay, S.S.: Invited review: cross-bridge regulation by thin filament-associated proteins. J. Appl. Physiol. 91, 953–962 (2001)
Metadaten
Titel
Effects of adenosine triphosphate concentration on motor force regulation during skeletal muscle contraction
verfasst von
J. Wei
C. Dong
B. Chen
Publikationsdatum
01.03.2017
Verlag
The Chinese Society of Theoretical and Applied Mechanics; Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences
Erschienen in
Acta Mechanica Sinica / Ausgabe 2/2017
Print ISSN: 0567-7718
Elektronische ISSN: 1614-3116
DOI
https://doi.org/10.1007/s10409-017-0637-z

Weitere Artikel der Ausgabe 2/2017

Acta Mechanica Sinica 2/2017 Zur Ausgabe

Research Paper

Mechanics of water pore formation in lipid membrane under electric field

Research Paper

The energy transfer mechanism of a perturbed solid-body rotation flow in a rotating pipe

Research Paper

The axisymmetric torsional contact problem of a functionally graded piezoelectric coated half-space

Research Paper

A three-dimensional numerical study on instability of sinusoidal flame induced by multiple shock waves

Research Paper

A novel implementation algorithm of asymptotic homogenization for predicting the effective coefficient of thermal expansion of periodic composite materials

Research Paper

On the geometric phase in the spatial equilibria of nonlinear rods

Premium Partner

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen. 

    Zur Marktübersicht
    Bildnachweise