115年:神經物治(2)
下列肌蛋白結構與功能之配對，何者錯誤？
A肌球蛋白重鏈（myosin heavy chain）—與肌動蛋白（actin）鍵結產生收縮力
B肌球蛋白輕鏈（myosin light chain）—影響肌小節（sarcomere）的收縮速度
C肌動蛋白（actin）—與肌球蛋白（myosin）鍵結以傳導力量和縮短肌小節（sarcomere）
D巨型肌聯蛋白（titin）—幫助肌動蛋白鈎住Z 盤（Z discs）
詳細解析
本題觀念
肌小節（sarcomere）是骨骼肌產生收縮力與傳遞張力的基本單位，主要由粗肌絲、薄肌絲及連接與支撐它們的結構蛋白組成。肌球蛋白與肌動蛋白透過交叉橋循環產生滑動，讓肌小節縮短；肌球蛋白輕鏈會調節肌球蛋白頭部的機械表現，而巨型肌聯蛋白 titin 則提供彈性支架、協助粗肌絲定位並產生被動張力。解題時要分清楚 titin 與 Z 盤固定肌動蛋白的蛋白質功能。
選項分析
- A 不正確。 肌球蛋白重鏈形成粗肌絲，頭部含有與肌動蛋白結合的部位及 ATPase 活性相關結構。交叉橋與肌動蛋白反覆結合、產生拉力並推動薄肌絲滑動，所以「與肌動蛋白鍵結產生收縮力」是符合肌球蛋白重鏈功能的配對。
- B 不正確。 肌球蛋白輕鏈位於肌球蛋白頭部與頸部附近，會影響頭部的機械性質與 actin 滑動表現。實驗顯示，移除輕鏈會使肌動蛋白絲滑動速度下降，重新加入後可恢復，因此肌球蛋白輕鏈確實能影響肌小節的收縮速度。
- C 不正確。 肌動蛋白形成薄肌絲，肌球蛋白頭部與其結合後，利用 ATP 提供的能量產生交叉橋力量，使薄肌絲向肌小節中央滑動。兩端薄肌絲向內滑動時，Z 盤彼此接近，肌小節因而縮短並傳遞張力。
- D 正確。 Titin 從 Z 盤延伸至 M 線，是跨越半個肌小節的巨大彈性蛋白，主要作用包括定位粗肌絲、提供被動彈性與協助肌小節回復。肌動蛋白薄肌絲在 Z 盤的固定，主要由 α-actinin 等 Z 盤蛋白交聯；把「幫助肌動蛋白鈎住 Z 盤」當成 titin 的主要功能並不正確。
答案解析
本題錯誤的配對是 D。Titin 雖然與 Z 盤有結構連接，也參與 Z 盤組裝相關機制，但它不是把肌動蛋白固定在 Z 盤的主要蛋白。肌動蛋白的薄肌絲由 Z 盤中的 α-actinin 等蛋白交聯與固定；titin 則像具有彈性的長支架，從 Z 盤連到 M 線，負責粗肌絲定位及被動張力。A、B、C 分別符合肌球蛋白重鏈、輕鏈與肌動蛋白的基本功能，因此依官方答案選 D。
核心知識點
- 肌球蛋白重鏈構成粗肌絲，頭部與 actin 結合並透過 ATPase 產生交叉橋力。
- 肌球蛋白輕鏈會調節肌球蛋白頭部的機械性能，影響肌動蛋白滑動與縮短速度。
- 肌動蛋白形成薄肌絲；薄肌絲滑動而非本身縮短，造成 Z 盤靠近與肌小節縮短。
- Titin 橫跨 Z 盤至 M 線，定位粗肌絲、提供彈性與被動張力；α-actinin 主要協助肌動蛋白固定於 Z 盤。