Izomfiziológia – A mioszálak szerkezete
Mioszálak szerkezete
Mioszálnak nevezzük azokat az (elsősorban) aktin és miozin láncokat, amelyek az izomrostokat tömörítik. Ezek az erőfejlesztő struktúrák.
Komponens molekulák
Bár még mindig hiányosak az ismereteink a miofilamentum rácsszerkezetéről és funkcionális jelentőségéről, néhány kulcsfontosságú fehérje közé tartoznak:
Myozin
Ez a peptid felelős az erőfejlesztésért. Egy ATP- és aktinkötő helyekkel rendelkező globuláris fejből és egy hosszú farokból áll, amely a miozin filamentumokká való polimerizációjában vesz részt.
 |
1. ábra: A miozin nehézlánc molekula S-1 részének háromdimenziós kristályszerkezete. (A) A csirke S-1 miozin nagy felbontású, röntgenkristallográfiával meghatározott szalagdiagramja. Megjelöltek a molekula legfontosabb jellemzői, az ATP- és aktinkötő helyek, a köztük lévő hasadék és az a-helikális régió, amelyhez a miozin könnyű láncok kötődnek. (A szalagdiagramot Dr. Ivan Rayment, a Wisconsini Egyetem munkatársa bocsátotta rendelkezésünkre). (B) A miozin S-1 részének sematikus rajza az (A) pontban bemutatott szalagdiagram alapján, amely a kereszthíd-ciklus szemléltetésére szolgál. |
Actin
Az erőtermelés másik fő összetevője. Az aktin, amikor filamentumokká polimerizálódik, alkotja a “létrát”, amelyen a miozin filamentumok “felmásznak” a mozgás létrehozásához.
Troponin
Az erőtermelés nyilvánvalóan legfontosabb szabályozója. Három alegysége ionos kalcium hiányában minden egyes aktin filamentum barázdájában fekszik, blokkolva a miozin kötőhelyet.
Titin
Egy hatalmas (2500 kD) peptid, amely úgy tűnik, hogy részt vesz a rendezett barázdaszerkezet fenntartásában. Szorosan kapcsolódik a miozin molekulához, és úgy tűnik, hogy lehorgonyozza a miozin hálózatot az aktin hálózathoz.
Nebulin
A másik aktinhoz kapcsolódó molekula, a nebulin úgy tűnik, hogy az aktin filamentumok hosszát szabályozó molekuláris uralkodóként működik.
 |
Összekapcsolódó hálószerkezet Hosszanti metszetben (elektronmikroszkóppal) nézve egy myofilamentum több, egymástól elhatárolt sávot mutat, amelyek mindegyike külön betűt kapott. A legvilágosabb (legkevésbé elektronsűrű) sávot I sávnak nevezzük, és nagyrészt aktinból áll. A széles, sötét sáv, amelyet A-sávnak nevezünk, elsősorban miozinból áll. Az I sáv közepén egy elektronsűrű vonal található, amelyet Z-vonalnak nevezünk. Az A-sáv közepén egy másik sűrű vonal, az úgynevezett M-vonal található. |
Keresztmetszetben, nagyon nagy nagyításban mind az A, mind az I-sáv hatszögletű hálózatnak látszik. Ezek a hálózatok látszólag rendezettek és rögzítettek az M- és Z-vonalaknál. Abban a régióban, ahol az A és I sávok átfedik egymást (néha H sávnak nevezik), a két hexagonális hálózat egymásba fonódik, így minden egyes miozin filamentumot hat aktin filamentum vesz körül.
Úgy tűnik, hogy ezek a hálózatok kétféleképpen rögzülnek a sejtmembránhoz (és azon keresztül). A fibrillumok végein speciális struktúrák rögzítik a terminális aktin filamentumokat a membránhoz. Úgy tűnik, hogy a Z és M vonalak és a sejtmembrán között is vannak kapcsolatok.