Abstract

The review summarizes the literature and our own experimental data on the features of the structure, function, and protein metabolism in skeletal muscles of teleost fish (Teleostei). Despite the conserved basic mechanisms of muscle growth (myogenesis) and degradation in vertebrates, fish are characterized by unique features related to their poikilothermy, indeterminate growth, and a special role of skeletal muscle as a depot of plastic and energy substrates. Fish skeletal muscles show high plasticity in terms of their ability to undergo substantial anabolic or catabolic changes in response to environmental variables, such as temperature, photoperiod, and food availability. Under optimal (anabolic) conditions, fish muscle tissue grows by hypertrophy and hyperplasia at an extremely high rate, while during the periods of high energy demand, including migration, starvation, and gonad maturation, catabolism of skeletal muscle proteins temporarily dominates. However, degradation of fish muscle tissue can be profound enough to exceed its regenerative capacity: both genetic programs and responses to exogenous signals of excessive strength and duration can be implemented via this scenario. An extreme and demonstrative example of the mobilization of muscle protein reserves and utilization of resulting amino acids for energy production and synthesis of stage-specific gonadal proteins are Pacific salmonids whose exhaustion during spawning is so great that results in their death. Fish myopathies and the potential of fish as objects for human disease modeling are also considered.

中文翻译：

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硬骨鱼骨骼肌蛋白质代谢特征

摘要

该综述总结了有关硬骨鱼（Teleostei）骨骼肌结构、功能和蛋白质代谢特征的文献和我们自己的实验数据。尽管脊椎动物的肌肉生长（肌生成）和退化的基本机制是保守的，但鱼类的特点是与它们的变温、不确定的生长以及骨骼肌作为塑料和能量基质库的特殊作用相关的独特特征。鱼类骨骼肌在响应环境变量（如温度、光周期和食物供应）时经历大量合成代谢或分解代谢变化的能力方面显示出高度可塑性。在最佳（合成代谢）条件下，鱼肌肉组织以极高的速度通过肥大和增生生长，而在高能量需求期间，包括迁移、饥饿和性腺成熟，骨骼肌蛋白质的分解代谢暂时占主导地位。然而，鱼类肌肉组织的退化可能足以超过其再生能力：遗传程序和对过度强度和持续时间的外源信号的反应都可以通过这种情况实施。动员肌肉蛋白质储备和利用产生的氨基酸来产生能量和合成阶段特定性腺蛋白质的一个极端和示范性的例子是太平洋鲑鱼，它们在产卵过程中消耗殆尽，导致它们死亡。还考虑了鱼类肌病和鱼类作为人类疾病建模对象的潜力。鱼肌肉组织的退化可能会严重到超过其再生能力：遗传程序和对过度强度和持续时间的外源信号的反应都可以通过这种情况实施。动员肌肉蛋白质储备和利用产生的氨基酸来产生能量和合成阶段特定性腺蛋白质的一个极端和示范性的例子是太平洋鲑鱼，它们在产卵过程中消耗殆尽，导致它们死亡。还考虑了鱼类肌病和鱼类作为人类疾病建模对象的潜力。鱼肌肉组织的退化可能会严重到超过其再生能力：遗传程序和对过度强度和持续时间的外源信号的反应都可以通过这种情况实施。动员肌肉蛋白质储备和利用产生的氨基酸来产生能量和合成阶段特定性腺蛋白质的一个极端和示范性的例子是太平洋鲑鱼，它们在产卵过程中消耗殆尽，导致它们死亡。还考虑了鱼类肌病和鱼类作为人类疾病建模对象的潜力。动员肌肉蛋白质储备和利用产生的氨基酸来产生能量和合成阶段特定性腺蛋白质的一个极端和示范性的例子是太平洋鲑鱼，它们在产卵过程中消耗殆尽，导致它们死亡。还考虑了鱼类肌病和鱼类作为人类疾病建模对象的潜力。动员肌肉蛋白质储备和利用产生的氨基酸来产生能量和合成阶段特定性腺蛋白质的一个极端和示范性的例子是太平洋鲑鱼，它们在产卵过程中消耗殆尽，导致它们死亡。还考虑了鱼类肌病和鱼类作为人类疾病建模对象的潜力。