SPIERCONTRACTIE

Myosine, ATP en spiercontractie

Skeletspieren kunnen worden vergeleken met een motor die in staat is de chemische energie, geleverd door ATP, om te zetten in mechanische energie, die met een goede efficiëntie op het skeletachtige hefboomsysteem inwerkt (niet meer dan 30-50% van deze energie wordt als warmte afgevoerd). Het resultaat van deze endoergonische reactie is spiercontractie.

Elk myosinemolecuul heeft twee bindingsplaatsen, één voor een ATP-molecuul en één voor actine. Dankzij de ATPase-activiteit kan het ATP hydrolyseren tot ADP + anorganisch fosfaat en de aldus ontwikkelde energie gebruiken om de beweging te genereren. Dit alles gebeurt met een cyclus van moleculaire gebeurtenissen:

De verankering van ATP in de specifieke bindingsplaats op de myosinekop leidt tot het losmaken van de laatste van het G-actine-molecuul

Het ATP, gebonden aan de myosinekop, wordt gehydrolyseerd tot ADP en anorganisch fosfaat (Pi); beide producten blijven hier verankerd; de aanwezigheid van magnesium lijkt nodig om deze reactie mogelijk te maken.

De energie die vrijkomt door de hydrolyse van ATP veroorzaakt een rotatie van de myosinekop die, geladen met potentiële energie, zwak bindt aan een molecuul G-actine onder een hoek van 90 °.

Het vrijkomen van het anorganische fosfaat veroorzaakt een conformatieverandering in de myosinekop, waardoor de zogenaamde whiplash ontstaat. Het touw (het actinefilament) wordt dus naar het midden van het sarcomeer getrokken, d.w.z. naar de M-lijn.

De myosinekop geeft ook het ADP-molecuul af en blijft stevig verankerd aan de actine, in een staat van strengheid die slechts enkele ogenblikken duurt, voordat de cyclus opnieuw begint met de zoveelste myosine-ATP-binding.