Kas ir aktīns?

Veidu, kādā aktīna pavedieni veicina muskuļu kontrakciju, var izskaidrot, izmantojot slīdošo pavedienu teoriju. Katrā muskuļu šūnā šīs olbaltumvielu ķēdes veido pasīvus plānus pavedienus, kas darbojas kopā ar bieziem miozīna pavedieniem – motora vai kustību proteīna, kas rada muskuļu kontrakcijas spēku. Lai to izdarītu, miozīna pavedieni slīd uz priekšu un atpakaļ pa aktīna pavedieniem muskuļu šūnas iekšienē, ko sauc par sarkomēru. Katrā muskuļu šūnā var būt simtiem tūkstošu sarkomēru — joslai līdzīga struktūra, kas izplešas un saraujas kā vienība, kad aktīna un miozīna pavedieni slīd viens otram garām. Tieši sarkomēru joslas piešķir muskuļiem svītrainu izskatu.

Saskaņā ar slīdošo kvēldiega modeli miozīna pavedieni tiek mijas ar aktīna pavedieniem horizontālās līnijās, līdzīgi kā sarkanās un baltās svītras uz Amerikas karoga. Miozīna proteīni slīd gar aktīnu, atbrīvojot kalcija jonus, kas ļauj katra miozīna proteīna galvai saistīties ar vietu uz aktīna pavediena. Kad miozīns saistās ar šīm vietām — līdzīgi kā airētāju komanda, kas vienlaikus velk airus, miozīns velk abus pavedienus viens otram garām, kā rezultātā sarkomērs kopumā saīsinās. Šo kolektīvo saīsināšanu padara iespējamu adenozīna trifosfāta (ATP) – ķermeņa galvenā enerģijas avota daudzām šūnu funkcijām – hidrolīze, un rezultātā notiek muskuļu šūnu kontrakcija.

Kad aktīna un miozīna pavedieni saistās un notiek insults — velkot aktīna pavedienus pret sarkomēra centru — miozīna galviņas atdalās un ATP tiek uzlādēts šajos pavedienos, izraisot nākamo pavedienu gājienu. Tropomiozīna proteīns varētu nosegt aktīna pavedienus un bloķēt saistīšanās vietas; šis process neļautu miozīnam piesaistīties un izraisītu muskuļu atslābināšanu. Šis miozīna un aktīna pavedienu saistīšanās un slīdēšanas mehānisms ir arī veids, kā notiek citokinēze jeb šūnu dalīšanās, un slīdošā pavediena darbība mitozes laikā izraisa vienas šūnas saspiešanu divās daļās.