Kas yra Aktinas?

Aktinas yra baltymas, randamas visų gyvų būtybių, kurių ląstelėse yra su membrana susietas branduolys, ląstelėse. Baltymai yra dviejų rūšių ląstelių gijų komponentas: mikrofilamentai ir ploni siūlai. Mikrofilamentai prisideda prie citoskeleto – ląstelės membranų viduje esančios struktūros, kuri padeda ląstelei išlaikyti savo formą. Plonos gijos, esančios raumenų ląstelėse, dalyvauja raumenų susitraukime.

Tai, kaip aktino gijos palengvina raumenų susitraukimą, galima paaiškinti naudojant slenkančių siūlų teoriją. Kiekvienoje raumenų ląstelėje šios baltymų grandinės sudaro pasyvias plonas gijas, kurios veikia kartu su storomis miozino gijomis – motoriniu arba judėjimo baltymu, kuris sukuria raumenų susitraukimo jėgą. Norėdami tai padaryti, miozino gijos slysta pirmyn ir atgal išilgai aktino gijų raumenų ląstelės viduje esančiame vienete, vadinamame sarkomere. Kiekvienoje raumenų ląstelėje gali būti šimtai tūkstančių sarkomerų – į juostą panašią struktūrą, kuri plečiasi ir susitraukia kaip vienetas, kai aktino ir miozino gijos slenka viena pro kitą. Būtent sarkomerų juostos suteikia raumenims dryžuotą išvaizdą.

Pagal slankiojančių siūlų modelį miozino gijos yra kaitaliojamos su aktino gijomis horizontaliomis linijomis, panašiai kaip raudonos ir baltos juostelės ant Amerikos vėliavos. Miozino baltymai slysta palei aktiną, išskirdami kalcio jonus, kurie leidžia kiekvieno miozino baltymo galvutei prisijungti prie aktino gijos vietos. Kai miozinas prisijungia prie šių vietų – panašiai kaip irkluotojų įgula, traukianti irklus vienu metu, miozinas traukia du siūlus vienas pro kitą, todėl sarkomeras apskritai sutrumpėja. Šis kolektyvinis sutrumpinimas yra įmanomas dėl adenozino trifosfato (ATP) hidrolizės – pagrindinio organizmo energijos šaltinio daugeliui ląstelių funkcijų – ir dėl to susitraukia raumenų ląstelė.

Kai aktino ir miozino gijos susijungia ir įvyksta smūgis – traukiant aktino gijas link sarkomero centro – miozino galvutės atsiskiria ir šiose gijose įkraunamas ATP, o tai sukelia kitą gijų potėpį. Baltymas tropomiozinas gali uždengti aktino gijas ir blokuoti surišimo vietas; šis procesas neleistų miozinui prisijungti ir atsipalaiduotų raumenys. Šis miozino ir aktino gijų surišimo ir slydimo mechanizmas taip pat yra tai, kaip vyksta citokinezė arba ląstelių dalijimasis, kai slankiojantis gijos veiksmas lemia, kad mitozės metu viena ląstelė suspaudžiama į dvi.