Wat is een myofilament?
Een myofilament is een keten van eiwitmoleculen die worden aangetroffen in de myofibrillen van een dwarsgestreepte spier. Er zijn twee soorten myofilament, dun en dik, waarbij de dunne filamenten voornamelijk worden gemaakt van het eiwit actine en de dikke filamenten voornamelijk worden gevormd door het eiwit myosine. In gestreept spierweefsel zijn de filamenten gerangschikt in de myofibrillen in zich herhalende polypeptidecomplexen die sarcomeren worden genoemd. De myofilamenten spelen een belangrijke rol bij spiercontractie en ontspanning.
Gegroefde spier wordt door het hele lichaam aangetroffen in de vorm van skeletspier, een soort spier waarvan de weeën en bewegingen bewust kunnen worden gecontroleerd. Hartspier is ook gestreept en wordt alleen binnen de wanden van het hart gevonden. Binnen de cellen van dwarsgestreepte spieren bevinden zich buisvormige organellen die myofibrillen worden genoemd. De myofibrillen bestaan uit eiwitbundels in de vorm van dikke en dunne myofilamenten.
In dwarsgestreept spierweefsel heeft een myofilament een vaste lengte die niet verandert, zelfs wanneer de spier korter wordt wanneer deze samentrekt of verlengt terwijl deze weer ontspant. Een dunne myofilament is voornamelijk gemaakt van een eiwit genaamd actine, dat zichzelf assembleert in een ladderachtig schavot tijdens spiercontractie die de myosinefilamenten vervolgens kunnen gebruiken om kracht te genereren. In een dunne myofilament zijn actine-eiwitmoleculen gebonden aan twee andere soorten eiwitten, nebuline en troponine. Een dikke myofilament wordt voornamelijk gemaakt van het motor-eiwit myosine, dat aan het actine-netwerk van eiwitten is bevestigd met een ander eiwit dat titine wordt genoemd.
De myofilamenten spelen een rol bij spiercontractie, met behulp van een model dat het glijdende filamentmodel wordt genoemd. Actiepotentiële impulsen van het centrale zenuwstelsel veroorzaken de afgifte van calciumionen vanuit skeletspierweefsel. Calciumionen binden met het eiwit tropomyosine, dat myosinebindingsplaatsen op de actine myofilamenten verduistert. De calciumbinding verandert de structuur van de tropomyosinemoleculen, waardoor de myosinefilamenten chemische bindingen kunnen vormen met de actinefilamenten op de myosinebindingsplaatsen.
Zodra myosine en actine-filamenten aan elkaar zijn gebonden, begint het samentrekkingsproces echt. Spieren worden korter of samentrekkender, terwijl myosine myofilamenten over het passieve netwerk van actine-eiwitten glijden. Zodra de spier samentrekt, bindt een nucleotide genaamd adenosine trifosfaat (ATP) aan de myosinefilamenten, waardoor hun binding met de actinefilamenten wordt verzwakt. De myosinefilamenten gebruiken ATP om energie te winnen, zodat ze los kunnen komen van de actinefilamenten en terug kunnen keren naar hun oorspronkelijke positie. Hierdoor wordt de spier langer en keert deze terug naar een ontspannen positie.