Aktin

Synonyme: Actin, Dünnes Filament, I-Filament
Englisch: actin, aktin, thin filament

Definition

Unter dem globulären Aktin versteht man ein Strukturprotein, das sich im Zytoskelett und im Sarkomer der Muskelfaser finden lässt. Hier bildet es zusammen mit Myosin, Troponin und Tropomyosin die kontraktile Einheit des Muskels. Aktin kommt in nahezu allen eukaryotischen Zellen vor und besitzt eine konservierte Struktur.

Einteilung

Es lassen sich verschiedene Isoformen (je nach Ladung) des Aktins unterscheiden:

α-Aktin
β-Aktin
γ-Aktin

Es existieren jedoch auch ein α-Herzmuskel-, ein α- und ein γ-Glattmuskel-, sowie ein β- und ein γ-Nichtmuskelaktin.

Struktur

Das im Skelettmuskel vorkommende Aktin ist das α-Aktin. Es besitzt eine Molekularmasse von ca. 42 kDa (ca. 375 Aminosäuren) und einen Durchmesser von etwa 4-8 nm. Ein Aktinmolekül allein wird als G-Aktin bezeichnet. Es liegt als sogenanntes Monomer vor. Mehrere dieser Aktinmonomere bilden unter ATP-Verbrauch das filamentöse F-Aktin. Jeweils zwei dieser F-Aktin-Stränge bilden Mikrofilamente, die in einer doppelhelikalen Struktur vorliegen. Aktin ist ein dynamisches Molekül und kann somit schnell auf- und abgebaut werden.

Um die Aktinmoleküle herum sind Tropomyosinfäden gewoben, und nach je 7 Aktinmolekülen folgen drei waagerecht liegende Troponinpeptide. Nebulin umgibt spiralförmig das Aktinfilament und stabilisiert es dadurch. Gemeinsam mit dem Aktinin verankert es das Aktin an den Z-Scheiben.

Funktion

Insbesondere bei der Muskelkontraktion spielt das Aktin eine entscheidene Rolle. Seine Interaktion mit dem Myosin ist eine Grundlage für die Muskelkontraktion (Gleitfilamenttheorie).