Actina: conoscerla per comprendere la fisiologia muscolare

In questo articolo analizziamo in maniera approfondita la contrazione muscolare a livello fisiologico. Il focus dell’elaborato sarà indirizzato sulla funzione dell’ actina in tale processo.

Per evitare di dilungarsi in argomenti già trattati, consigliamo di prendere visione dell’articolo scritto dal Dottor Galazzo Corrado dal titolo: “La struttura muscolare e la contrazione muscolare”. Una volta appresa la meccanica della contrazione muscolare si potrà procedere con la lettura di questo articolo.

I miofilamenti sottili

I  miofilamenti sottili sono costituiti da actina che è una molecola capace di legarsi alla miosina, essa costituisce il miofilamento sottile insieme a due proteine con funzione regolatrice: la tropomiosina e la troponina. La loro presenza è quantitativamente in percentuale minore. Inoltre Il filamento sottile chiamato F-actina è a sua volta formato da una singola catena di monomeri di actina che presenta una struttura globulare (G-actina).

L’actina e le sue isoforme

Nei vertebrati esistono sei isoforme di actina. Questa varietà è dovuta alla differenza di alcuni aminoacidi che compongono il filamento. Quattro tipologie di queste sono presenti nel tessuto muscolare: una nel muscolo scheletrico, una nel muscolo cardiaco e due nel muscolo liscio. Inoltre gli altri due tipi sono presenti in cellule non muscolari. Queste ultime in particolare partecipano alla costituzione del citoscheletro.

La proteina che stiamo esaminando non risulta essere simmetrica poiché i filamenti hanno un “fronte” rivolto verso il centro del sarcomero e un “retro” che guarda dalla parte opposta. Infatti questa caratteristica dona ai filamenti a doppia polarità.

La tropomiosina e la troponina

La tropomiosina è composta da due subunità α e β, la prima è concentrata maggiormente nei muscoli ricchi di fibre di tipo veloce, mentre la seconda è predominante nelle fibre a contrazione lenta.

La troponina è una proteina globulare composta da tre subunità: la subunità TNC che ha un’alta affinità col calcio che svolge un ruolo fondamentale nell’innesco della contrazione. Segue la subunità TNI che svolge un ruolo inibitorio sull’ATPasi e infine la subunità TNT che si lega alla tropomiosina.

Di seguito è riportata un immagine con la rappresentazione tridimensionale relativa all’organizzazione molecolare di un miofilamento sottile.

Come l’actina avvolge la miosina

Nella fibra muscolare i filamenti di actina e di miosina sono disposti in modo preciso per cui ogni filamento di miosina viene avvolto da sei filamenti di actina. Poiché i filamenti sono strettamente disposti parallelamente uno accanto all’altro, ciò produce la tipica striatura trasversale della muscolatura scheletrica.

A cura del Dottor Samuele Cravanzola

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BIBLIOGRAFIA

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• Weineck J (2013). Biologia dello sport. Calzetti e Mariucci. Perugia. pp. 31.