Calciums rolle i muskelkontraktion: Troponin-binding og krydsbro-cykling

Calcium (Ca²⁺) er den essentielle udløser for skelet- og hjertemuskelkontraktion.

Molekylær mekanisme

  1. Hviletilstand: Lavt cytoplasmisk Ca²⁺. Troponin-komplekset (TnT, TnI, TnC) holder tropomyosin over myosin-bindingssteder på aktin → blokeret.
  2. Handlingspotentiale: Depolarisering → sarkoplasmatisk reticulum frigiver Ca²⁺ via ryanodin-receptorer (RyR1).
  3. Ca²⁺ binder Troponin C (TnC): Konformationel forandring flytter tropomyosin væk → afslører myosin-bindingssteder.
  4. Krydsbro-cykling: Myosin-hoveder binder aktin → kraftslag (ADP/Pi frigivelse) → ATP binder → frigivelse → re-cocking.
  5. Afslappning: SERCA-pumper pumper Ca²⁺ tilbage i SR → Ca²⁺ dissocierer fra TnC → tropomyosin genblokerer stederne.

Vigtige punkter

  • Intet Ca²⁺ = ingen kontraktion (undtagen glat muskel, der bruger calmodulin/MLCK).
  • Troponin C er Ca²⁺-sensoren; dens affinitet bestemmer Ca²⁺-følsomhed.
  • Dysregulation → kontraktionstilstande (fx malign hypertermi, nogle kardiomyopatier).

Knogler, led og muskler