Actina vs miosina

Qual mascara o local de ligação ativo da miosina, troponina ou tropomiosina?

Resposta: tropomiosina.

Explicação: Esta pergunta é sobre um processo molecular específico que ocorre durante a contração do músculo cardíaco ou qualquer outro tipo de músculo estriado. Na minha resposta abaixo, estou assumindo o tecido muscular do coração.

No nível molecular, a contração do músculo cardíaco é um processo no qual as proteínas miosina e actina se ligam. Ao ampliar o coração, seu tecido muscular consiste em muitas fibras musculares, cada uma consistindo em células musculares individuais. Correndo por essas células estão miofibrilas, que conectam as células. Se ampliarmos ainda mais, veremos que as miofibrilas são aglomerados de filamentos. A Figura 1 abaixo mostra isso muito bem.

Figura 1. Estruturas dentro de uma fibra muscular.

Existem dois tipos de filamentos. Filamentos de actina (contendo moléculas de actina, tropomiosina e troponina) e filamentos de miosina (contendo miosina e proteínas de ligação). Durante a contração muscular, a miosina se liga à actina simultaneamente em toda a estrutura descrita acima. Essa sincronização precisa é essencial para a contração muscular adequada.

Depois que a miosina se liga à actina, a energia contida em cada proteína da miosina é liberada, resultando em encurtamento dos sarcômeros e contração muscular. O Sarcomere é a menor unidade contratável de um músculo e é basicamente uma pequena seção de uma única miofibrila (figura 2A). É muito importante que todos os sarcômeros se contraiam ao mesmo tempo para que ocorra contração muscular.

Figura 2A. Sarcômero com filamentos de actina e miosina. B. Um close de um filamento de actina em relaxamento. C. Um close de um filamento de actina durante a contração.

Durante o relaxamento (figura 2B), os locais de ligação da miosina nas moléculas de actina são bloqueados pela tropomiosina; uma molécula alongada que mantém os monômeros de actina juntos. Situado no topo da molécula de miosina está o complexo da troponina. Este é um complexo de três proteínas: Troponina cardíaca T, I e C. A função do complexo da troponina é regular a contração muscular, afastando a tropomiosina dos locais de ligação.

Durante a contração muscular, um potencial de ação elétrica atinge as células musculares individuais, resultando em um influxo de íons cálcio. Esses íons cálcio se ligam à troponina C, resultando em uma alteração na deformação da troponina cardíaca I. Você pode ver isso como uma “alavanca” que empurra a tropomiosina para longe dos locais de ligação. A miosina pode então se ligar à actina e ocorre a contração muscular (figura 2C).

Após cada contração, o ATP se liga à miosina para energizar a proteína e dissociá-la da actina. O cálcio se dissocia da troponina C e a tropomiosina volta à sua posição de relaxamento. O ciclo agora está pronto para começar de novo.

Fonte:

Sander Streng eBook