|  | Sundhed og Sygdom >  | Sygdomme og behandlinger | Knogler, led og muskler

Actin og Myosin: De molekylære motorer bag muskelkontraktion

Det kontraktile apparat

Skeletmuskelfibre er pakket med myofibriller, som består af gentagende enheder kaldet sarkomer – de funktionelle motorer i kontraktion. To filamentsystemer interagerer inden for hvert sarkomer:

Tynde filamenter: Actin og dets regulatorer

  • G-actin (globulært) polymeriserer til F-actin, en dobbelthelisk filament.
  • Regulatoriske proteiner inkluderer troponin kompleks (TnC binder calcium, TnI hæmmer kontraktion, TnT forankrer tropomyosin) og tropomyosin, som blokerer myosin-bindingspladser på actin i hvile.
  • Actinfilamenter forankres i Z-skiven af α-aktinin og CapZ.

Tynde filamenter: Myosin II

  • Hvert myosinomolekyle er en hexamer: to tunga kæder (hver med en motorhoved og coiled-coil hale), to essentielle lette kæder (ELC), og to regulatoriske lette kæder (RLC).
  • Hovedet (motordomæne) binder actin og hydrolysere ATP for at generere kraft.
  • Halen danner en coiled-coil dimer, der samles til bipolære tynde filamenter med hoved udadtil og en bar zone i midten.
  • Myosin-bindende protein C (MyBP-C) finjusterer krydsbro-cykluskinetik.

Krydsbro-cyklus (Gliedende filament teori)

  1. Calcium binder troponin C → tropomyosin skifter → myosin-bindingspladser på actin eksponeres.
  2. Myosinhoved (med ADP·Pi bundet) hæfter stærkt til actin.
  3. Fosfat frigivelse udløser kraftslaget – hovedet roterer, skyder filamenter ~10 nm.
  4. ADP frigives; ATP binder → myosin løser fra actin.
  5. ATP-hydrolyse genkoker hovedet (genoprettelses-slag).
  6. Cyklus gentager sig mens calcium og ATP er tilgængelige.

Regulering og energetik

  • Sarkoplasmatisk reticulum frigiver calcium via RyR1 kanaler, udløst af DHPR spændingssensor.
  • SERCA pumper calcium tilbage i SR for at muliggøre afslapning.
  • ATP brændstof også Na⁺/K⁺-ATPase og calcium-cykling.

Klinisk relevans

  • Nemalin myopati (actin mutationer), myosin lagring myopati (MYH7), og malign hypertermi (RYR1) er genetiske lidelser af kontraktile proteiner.
  • Dødsstivelse opstår når ATP-udtømming låser krydsbroer permanent.

Knogler, led og muskler