Muskelkontraktion

Myosin, ATP och muskelkontraktion

Skelettmuskeln kan jämföras med en motor som kan omvandla kemisk energi, som tillhandahålls av ATP, till mekanisk energi, som verkar på systemet med skeletthandtag med bra prestanda (högst 30-50% av denna energi är spridas som värme). Resultatet av denna endergoniska reaktion är muskelkontraktion.

Varje myosinmolekyl har två bindningsställen, en för en ATP-molekyl och en för aktin. Dess ATPase-aktivitet gör det möjligt att hydrolysera ATP till ADP + oorganiskt fosfat och att använda den energi som utvecklas för att generera rörelsen. Allt händer med en cykel med molekylära händelser:

Förankringen av ATP i den specifika bindningsstället på myosinhuvudet leder till separationen av den senare från G-Actina-molekylen
ATP, bunden till myosinhuvudet hydrolyseras till ADP och oorganiskt fosfat (Pi); båda produkterna förankras här; för att tillåta denna reaktion verkar närvaron av magnesium nödvändig.
Den energi som frigörs genom ATP-hydrolys inducerar en rotation av myosinhuvudet, som laddar sig själv med potentiell energi, binder svagt till en G-aktinmolekyl i en vinkel av 90 °.
Utsläppen av oorganiskt fosfat orsakar en konformationell förändring i myosinhuvudet, vilket genererar den så kallade whiplashen. Repet (aktinfilamentet) dras sålunda mot sarkomärens mitt, det vill säga mot linjen M.
Myosinhuvudet släpper också ADP-molekylen och förblir tätt förankrad till aktin, i ett tillstånd av rigor som bara varar i några minuter, innan cykeln startar igen med ännu en myosin-ATP-bindning.