Fizjologia Mięśni – Struktura Miofilamentu
Struktura Miofilamentu
Miofilament to termin określający łańcuchy (głównie) aktyny i miozyny, które wypełniają włókno mięśniowe. Są to struktury generujące siłę.
Cząsteczki składowe
Choć nadal istnieją luki w tym, co wiemy o strukturze i znaczeniu funkcjonalnym siatki miofilamentu, niektóre z kluczowych białek obejmują:
Miozyna
Ten peptyd jest odpowiedzialny za generowanie siły. Składa się z globularnej głowy z miejscami wiązania ATP i aktyny oraz długiego ogona zaangażowanego w jego polimeryzację w filamenty miozyny.
 |
Rycina 1: Trójwymiarowa struktura krystaliczna części S-1 cząsteczki łańcucha ciężkiego miozyny. (A) Wysokiej rozdzielczości diagram wstęgowy miozyny S-1 kurczaka wyznaczony metodą krystalografii rentgenowskiej. Zaznaczone są kluczowe cechy cząsteczki, miejsca wiążące ATP i aktynę, szczelina pomiędzy nimi oraz region a-helikalny, do którego wiążą się łańcuchy lekkie miozyny. (Schemat wstęgi udostępniony przez Dr. Ivan Rayment, University of Wisconsin). (B) Schematyczny rysunek części miozyny S-1 oparty na schemacie wstęgowym przedstawionym w (A) i wykorzystany do zilustrowania cyklu mostka poprzecznego. |
Aktyna
Inny główny składnik w produkcji siły. Aktyna, po spolimeryzowaniu w filamenty, tworzy „drabinę”, po której „wspinają się” filamenty miozyny, generując ruch.
Troponina
Prawdopodobnie główny regulator wytwarzania siły. Jej trzy podjednostki leżą w rowku każdego filamentu aktynowego, blokując miejsce wiązania miozyny, w nieobecności jonowego wapnia.
Tytryna
Ogromny (2500 kD) peptyd, który wydaje się być zaangażowany w utrzymywanie starannie uporządkowanego wzoru prążkowania. Ściśle związany z cząsteczką miozyny, wydaje się zakotwiczać sieć miozyny do sieci aktyny.
Nebulina
Inna cząsteczka związana z aktyną, nebulina wydaje się działać jako molekularny liniał regulujący długość filamentów aktyny.
 |
Interlocking Mesh Structure Oglądane w przekroju podłużnym (za pomocą mikroskopu elektronowego), miofilament wykazuje kilka dystynktywnych pasm, z których każdemu przypisano specjalną literę. Najjaśniejsze (o najmniejszej gęstości elektronowej) pasmo znane jest jako pasmo I i składa się głównie z aktyny. Szerokie, ciemne pasmo, znane jako pasmo A, składa się głównie z miozyny. W centrum pasma I znajduje się gęsta od elektronów linia, zwana linią Z. W środku pasma A znajduje się inna gęsta linia znana jako linia M. |
W przekroju poprzecznym, pod bardzo dużym powiększeniem, zarówno pasma A jak i I mogą być postrzegane jako sieci heksagonalne. Sieci te są najwyraźniej uporządkowane i ustalone na liniach M- i Z-. W regionie, gdzie pasma A i I zachodzą na siebie (czasami znany jako pasmo H) dwa heksagonalne sieci intermesh tak, że każdy filament miozyny jest otoczony przez sześć filamentów aktynowych.
Te sieci wydają się być zakotwiczone do (i przez) błony komórkowej na dwa sposoby. Na końcach fibrylli, specjalne struktury zakotwiczają końcowe filamenty aktynowe do błony. Wydaje się również, że istnieją połączenia między liniami Z i M a błoną komórkową.
.