Vad är ett myofilament?
En myofilament är en kedja av proteinmolekyler som finns i myofibrillerna hos en strierad muskel. Det finns två typer av myofilament, tunna och tjocka, med de tunna filamenten främst tillverkade av proteinaktin och de tjocka huvudsakligen består av protein-myosin. I strierad muskelvävnad är filamenten anordnade i myofibrillerna i upprepande polypeptidkomplex som kallas sarkomerer. Myofilamenten spelar en viktig roll i muskelkontraktion och avslappning.
Striated muskel finns i hela kroppen i form av skelettmuskel, som är en typ av muskler vars sammandragningar och rörelser medvetet kan kontrolleras. Hjärtmuskeln är också strierad och finns endast inom hjärtans väggar. Inom cellerna i strippade muskler finns tubulära organeller som kallas myofibriller. Myofibrillerna består av proteinbuntar i form av tjocka och tunna myofilament.
I strierad muskelvävnad har ett myofilament en inställd längd som inte förändras, även om muskeln förkortas när den sammandras eller förlängs när den slappnar av igen. Ett tunt myofilament är främst tillverkat av ett protein som kallas aktin, som sätter ihop sig till ett stege-liknande ställning under muskelkontraktion som myosinfilamenten sedan kan använda för att generera kraft. I ett tunt myofilament är aktinproteinmolekyler bundna till två andra typer av protein som kallas nebulin och troponin. Ett tjockt myofilament är främst tillverkat av det motoriska proteinet myosin, som är kopplat till aktinätverket för proteiner med ett annat protein som kallas titin.
Myofilamenten spelar en roll i muskelkontraktion med en modell som kallas glidtrådmodellen. Åtgärdspotentialimpulser från centrala nervsystemet utlöser frisättning av kalciumjoner från skelettmuskelvävnaden. Kalciumjoner binder till proteinet tropomyosin, vilket döljer myosinbindningsställen på aktinmyofilamenten. Kalciumbindningen förändrar strukturen för tropomyosinmolekylerna, vilket gör att myosinfilamenten kan bilda kemiska bindningar med aktinfilamenten på myosinbindningsställena.
När myosin- och aktinfilamenten är bundna ihop börjar processen för sammandragning verkligen. Muskler förkortas, eller sammandras, när myosin myofilament glider över det passiva nätverket av aktinproteiner. När musklerna har dragits samman, binder en nukleotid som kallas adenosintrifosfat (ATP) med myosinfilamenten och försvagar deras bindning med aktinfilamenten. Myosinfilamenten använder ATP för att få energi så att de kan lossna från aktinfilamenten och flytta tillbaka till sin ursprungliga position. Detta gör att musklerna förlängs och återgår till ett avslappnat läge.