Aktin im Skelettmuskel: Struktur des dünnen Filaments und Schiebefilamentmechanismus

Aktin ist ein globuläres Protein (G-Aktin), das zu filamentösem Aktin (F-Aktin) polymerisiert und das dünne Filament des Sarkomers bildet.

Struktur

• Zwei F-Aktin-Stränge, die zu einer Helix verdreht sind.
• Regulatorische Proteine: Tropomyosin (blockiert Myosin-Bindungsstellen), Troponinkomplex (TnC, TnI, TnT) bindet Ca²⁺.

Kontraktionszyklus

1. Ca²⁺ bindet Troponin C → Tropomyosin verschiebt sich → Myosin-Bindungsstellen auf Aktin freigelegt.
2. Myosinkopf (mit ADP·Pi) bindet Aktin → Kraftschub (Pi-Freisetzung) → Gleiten.
3. ATP bindet Myosin → Ablösung.
4. ATP-Hydrolyse → Myosin neu vorgespannt.

Wichtige Punkte

• Dünnes Filament = Aktin + Tropomyosin + Troponin.
• Aktin liefert die Schiene; Myosin liefert den Motor.
• Ca²⁺ ist der Ein-/Ausschalter.

Mutationen im Aktin (ACTA1) verursachen Nemalinmyopathie, kongenitale Faser-Typ-Disproportion.