Актин в мышечных волокнах

Описаны основные характеристики сократительного белка актина (диаметр глобулы и молекулярная масса). Дается характеристика первичной и третичной структуры актина. Описан процесс полимеризации актина (соединения молекул глобулярного актина в фибриллу).

Актин

Актин в мышечных волокнах

Основу тонкого филамента саркомера составляет сократительный белок актин, который имеет яйцевидную форму (форму глобулы). Диаметр глобулы G-актина примерно равен 55 Å[1]. Поэтому эта форма актина называется глобулярным актином (G-актин). На долю актина приходится 25% общей массы мышечного белка.

История выделения актина

Актин впервые выделен Б. Штраубом в 1948 году (Самойлов В.О., Бигдай Е.В., 2004).

Более подробно строение и функции мышц описаны в моих книгах:

Структура актина

Структура этого белка остается неизменной миллионы лет. Первичную структуру актина (полипептидную цепь) составляют 374 аминокислотных остатка. Молекулярная масса актина – 41,8 кДа.

Третичная структура актина представляет из себя глобулу с бугристой поверхностью, изрезанную щелями. Самая большая щель пролегает в середине молекулы и содержит активные центры связывания АТФ, АДФ, а также ионов кальция (Ca2+) и магния (Mg2+).

Полимеризация актина

На молекуле G-актина есть сайты (центры) связывания тропомиозина, тропонина и миозиновой головки. Кроме того молекула G-актина имеет две пары комплементарных (ключ-замок) сайтов прикрепления соседних молекул G-актина. Благодаря этим центрам связывания в присутствии ионов магния (Mg2+) глобулы G-актина при достаточной их концентрации самопроизвольно объединяются в фибриллы (происходит полимеризация G-актина). В результате образуется фибриллярный актин (F-актин). Контакты между глобулами G-актина обеспечиваются гидрофобными и электростатическими взаимодействиями (рис.1).

При такой спонтанной полимеризации актина на образовавшейся нити  один из ее концов быстро связывается с G-актином (плюс-конец) и поэтому растет быстрее, чем противоположный (минус-конец). В результате возникает суперспираль, образованная молекулами G-актина, подобно бусинкам в ожерелье из двух ниток, закрученных одна вокруг другой.

Полимеризация актина
Рис. 1. Полимеризация актина

Литература

1. Самойлов В.О., Бигдай Е.В. Клеточные и молекулярные основы биомеханики / В кн.: Математические модели и компьютерное моделирование в биомеханике: Учебное пособие.- СПб: Из-во Политехнического ун-та, 2004.- С. 29-102.

С уважением, А.В. Самсонова

[1] Å – ангстрем устаревшая внесистемная единица измерения длины, равная 10−10 м.

Похожие записи:


Сила реакции опоры
Дано определения силы реакции опоры и приведены примеры определения численного значения, точки приложения и направления этой силы. Рассмотрены…

Устойчивость равновесия тела
Дано определение равновесия твердого тела, видов равновесия тела, имеющего точку опоры и ось вращения: устойчивого, неустойчивого и безразличного.

Статическое положение тела человека
Дана характеристика статического положения тела человека на примере статических положений спортсменов при выполнении двигательных действий. Описана функциональная роль…

Типы конституции по А.А. Богомольцу
Описана биография Александра Александровича Богомольца и типы конституции человека, основанные на состоянии соединительной ткани: астеническая; фиброзная; пастозная…

Типы телосложения по Шевкуненко-Геселевичу
Описана краткая биография В.Н. Шевкуненко и А.М. Геселевича, а также классификация типов телосложения человека: долихоморфного, мезоморфного и брахиморфного…

Способы восстановления мышц после силовой тренировки
Приглашение к участию в анкетном опросе, посвященному способам восстановления мышц после силовой тренировки. Анкетный опрос проводит магистрантка кафедры…