В. Регуляция ионами кальция

В расслабленной скелетной мышце комплекс тропонина (субъединицы = Т, C, I) с тропомиозином препятствует взаимодействию миозиновых головок с актином. Быстрое увеличение в цитоплазме концентрации ионов кальция в результате открывания каналов СР приводит к связыванию Ca²⁺ с C-субъединицей тропонина. Последняя по свойствам близка кальмодулину (см. Вторичные мессенджеры). Связывание ионов Ca²⁺ вызывает конформационную перестройку в тропонине, тропонинтропомиозиновый комплекс разрушается и освобождает на молекуле актина участок связывания с миозином (на схеме выделен красным цветом). Это инициирует цикл мышечного сокращения (см. Сократительная система)

В отсутствие последующего стимулирования АТФ-зависимые кальциевые насосы мембраны СР быстро снижают концентрацию ионов Са²⁺ до исходного уровня. Как следствие, комплекс Са²⁺ с тропонином С диссоциирует, тропонин восстанавливает исходную конформацию, место связывания миозина на актине блокируется и мышца расслабляется.

Таким образом, при сокращении мышечного волокна скелетных мышц позвоночных происходит следующая последовательность событий. При поступлении сигнала от двигательного нейрона мембрана мышечной клетки деполяризуется, сигнал передаётся на Са²⁺-каналы СР. Са²⁺-каналы открываются, внутриклеточный уровень ионов Са²⁺ возрастает. Ионы Са²⁺ связывается с тропонином C, вызывая конформационную перестройку в тропонине, что влечёт за собой разрушение комплекса тропонин-тропомиозин и даёт возможность головкам миозина связываться с актином. Происходит инициация актин-миозинового цикла.

По завершении сокращения уровень ионов Са²⁺ снижается за счёт активного обратного транспорта Са²⁺ в СР, тропонин C отдает Са²⁺, комплекс тропонин-тропомиозин занимает исходное положение на молекуле актина, блокируя актин-миозиновый цикл. Результатом является расслабление мышцы.

Статьи раздела «Регуляция сокращения мышечных волокон»:

• А. Электромеханическое сопряжение
• Б. Саркоплазматический ретикулум
• В. Регуляция ионами кальция

— Следущая статья   |   — Вернуться в раздел