Wat is een tropomyosine?

Tropomyosine is een eiwit dat betrokken is bij de samentrekking van skeletspieren. Het is in feite de verbinding die ervoor zorgt dat spieren niet samentrekken wanneer ze in rust zijn. Dit eiwit fungeert als een blok tijdens het chemische proces dat spiercontractie produceert door zich te wikkelen rond ketens van een ander eiwit dat wordt aangetroffen in spiercellen bekend als actine. Een derde eiwit genaamd myosine moet zich kunnen binden aan plaatsen langs dit actine-eiwit om spieren te laten samentrekken. Het is deze binding van de twee eiwitten die tropomyosine blokkeert.

Om de rol van tropomyosine bij het voorkomen van spiercontractie te begrijpen, moet men eerst het mechanisme begrijpen, bekend als glijdende filamenttheorie, dat ervoor zorgt dat spieren samentrekken. Binnen spiercellen, die spiervezels vormen die zijn gerangschikt in bundels, zijn actine en myosine gerangschikt in afwisselende filamenten. Myosin is het motorische of bewegingseiwit dat de kracht achter spiercontractie genereert door heen en weer te schuiven langs de actinefilamenten in een structuur in de spiercel die bekend staat als de sarcomeer - een van de duizenden - die kan uitzetten en samentrekken als een eenheid. Tijdens spiercontractie glijden de myosine-eiwitten voorbij het actine, waardoor calciumionen worden afgevoerd die ervoor zorgen dat elk myosine-eiwit zich bindt aan een aangrenzende plaats op het actine-filament. Wanneer dit gebeurt, trekt de myosine zichzelf voorbij zijn naburige actine, waardoor een collectieve verkorting van de sarcomère ontstaat die een samentrekking van de spiercel veroorzaakt.

Als de spier in een rusttoestand is en geen spiercontractie vereist is, wikkelt tropomyosine zich rond de actinefilamenten, waardoor de bindingsplaatsen worden geblokkeerd en daardoor wordt voorkomen dat de myosine aan de actine bindt zodat er geen spiercontractie kan optreden. Een enkel tropomyosinemolecuul blokkeert zeven bindingsplaatsen op het actinemolecuul. Het doet dit met behulp van een eiwitcomplex genaamd troponine, dat eigenlijk drie eiwitten is, die elk een andere rol spelen bij het blokkeren of initiëren van spiercontractie. Een daarvan, troponine T, sluit zich aan bij tropomyosine om de plaatsen van myosin-hechting te blokkeren. Een andere, troponine I, hecht zich aan de actine zelf om deze twee op hun plaats te houden over de bindingsplaatsen.

Een derde type troponine, troponine C, helpt het contractie helemaal opnieuw te beginnen door zich te hechten aan calciumionen. Het is de afgifte van deze calciumionen uit kanalen in de spiercel die contractie stimuleert. Wanneer ze worden vrijgegeven, binden ze aan troponine C, waardoor de tropomyosine-troponine T uit de weg wordt bewogen, zodat de myosine weer toegang heeft tot de bindingsplaatsen op actine en de samentrekking van de sarcomeer opnieuw kan beginnen.