Mis on Actin?

Aktiin on valk, mida leidub kõigi elusolendite rakkudes, mille rakud sisaldavad membraaniga seotud tuuma. Valk on kahte tüüpi rakufilamentide komponent: mikrokiud ja õhukesed kiud. Mikrokiud aitavad kaasa tsütoskeleti moodustamisele – rakumembraanide sees olevale struktuurile, mis aitab rakul oma kuju säilitada. Lihasrakkudes leiduvad õhukesed filamendid osalevad lihaste kontraktsioonis.

Seda, kuidas aktiini filamendid hõlbustavad lihaste kokkutõmbumist, saab seletada libisevate filamentide teooriaga. Igas lihasrakus moodustavad need valguahelad passiivseid õhukesi filamente, mis töötavad koos paksude müosiini filamentidega – motoor- või liikumisvalguga, mis toodab lihaste kokkutõmbumisjõudu. Selleks libisevad müosiini filamendid edasi-tagasi mööda aktiini filamente lihasraku sees asuvas üksuses, mida nimetatakse sarkomeeriks. Iga lihasrakk võib sisaldada sadu tuhandeid sarkomeere – ribataolist struktuuri, mis paisub ja tõmbub kokku, kui aktiini- ja müosiinifilamendid üksteisest mööda libisevad. Just sarkomeeride ribad annavad lihastele nende vöötmelise välimuse.

Libiseva hõõgniidi mudeli all vahelduvad müosiinfilamentid aktiini filamentidega horisontaalsetes joontes, sarnaselt Ameerika lipu punaste ja valgete triipudega. Müosiinivalgud libisevad mööda aktiini, vabastades kaltsiumiioone, mis võimaldavad iga müosiini valgu peal seonduda aktiini filamendi kohaga. Kui müosiin seostub nende kohtadega – sarnaselt sõudjate meeskonnaga, kes tõmbab korraga aerusid, tõmbab müosiin kaks filamenti üksteisest mööda, mille tulemuseks on sarkomeeri üldine lühenemine. Selle kollektiivse lühendamise teeb võimalikuks adenosiintrifosfaadi (ATP) hüdrolüüs, mis on keha peamine energiaallikas paljude rakuliste funktsioonide jaoks, ja selle tulemuseks on lihasraku kokkutõmbumine.

Kui aktiini ja müosiini filamendid seostuvad ja löök toimub – tõmmates aktiini filamendid sarkomeeri keskpunkti poole – eralduvad müosiinipead ja nendes filamentides laetakse ATP uuesti, põhjustades seejärel filamentide järgmise löögi. Tropomüosiinvalk võib katta aktiini filamente ja blokeerida seondumiskohad; see protsess takistaks müosiini sidumist ja lõdvestuks lihaseid. See müosiini ja aktiini filamentide sidumise ja libisemise mehhanism on ka see, kuidas toimub tsütokinees ehk rakkude jagunemine, kusjuures libiseva filamendi toime tulemuseks on mitoosi käigus ühe raku kaheks pigistamine.