Dünne Filamente sind das Rückgrat des kontraktile Apparats des Sarkomers. Sie bestehen aus Aktin-Monomeren, die zu einer Doppelhexe polymerisiert sind, mit den Regulativproteinen Troponin und Tropomyosin, die den Zugang zu Myosin-Bindungsstellen steuern.
Struktur
- F-Aktin (filamentöses Aktin): Zwei Stränge von G-Aktin (globuläres Aktin), die zu einer Helix verdreht sind. Jedes Monomer hat ein (+) und ein (−) Ende; die Plus-Enden zeigen zur Z-Scheibe (weg vom Sarkomerzentrum).
- Tropomyosin: Zwei α-helikale Ketten, die miteinander gewunden sind, liegen in der Rinne der Aktin-Helix. Im entspannten Muskel blockiert es die Myosin-Bindungsstellen.
- Troponinkomplex (3 Untereinheiten):
- TnC: Bindet Ca²⁺
- TnI: Hemmt die Aktin-Myosin-Interaktion
- TnT: Bindet Tropomyosin und verankert den Komplex am Aktin
Regulation der Kontraktion
- Ca²⁺ wird aus dem SR freigesetzt und bindet an TnC.
- Konformationsänderung bewegt Tropomyosin weg von den Myosin-Bindungsstellen.
- Myosinköpfe binden an Aktin → Querbrückenzyklus → Kontraktion.
- Ca²⁺ wird zurück ins SR gepumpt → Tropomyosin blockiert die Stellen erneut → Entspannung.
Dieser präzise Ca²⁺-abhängige Schalter ermöglicht graduierte, schnelle und koordinierte Muskelkontraktion.
