Gleifilament Theorie: Frage zum ATP bzw. ADP-P1 Komplex

[MGMcKaine]

hallo!

Mir ist da bei der Gleitfilament Theorie noch einiges nicht so ganz klar:

Also, durch die Struktur des am Aktin angelagerten Troponin-Tropomyosin-Komplexes können die Myosinköpfen des Myosins keine Verbindung zum Aktin eingehen. Der Quebrückenzyklus kann nicht stattfinden.
Einströmende Ca2+ Ionen aus dem sarkoplasmatischen Retikulum binden sich an den TroponinC Bereich des Troponins und bewirken eine Konformationsänderung.
Die Myosinköpfchen binden nun an das Aktin.

Soweit so gut..

Aber was bewirkt das ATP bzw. der ADP-P1 Komplex? Ich weiß dass ATP, nachdem das Aktin zwischen die Myoinfilamente gezogen worden ist, die Myosinköpfchen wieder vom Aktin trennt. Aber was geschiet dann? Wird das ATP schon dann in den ADP-P1 Komplex gespalten um die, für die Aufrichtung der Köpfchen in die senkrechte Stellung benötigte Energie bereitzustellen? Ich könnte mir das wie ein Pflitzebogen vorstellen Unter Spaltung von ATP zu ADP-P1 entsteht Energie um die Köpfchen (Bogen) senkrecht zu stellen ( spannen).

Oder geschieht dies alles so:

ATP löst Myosinköpfchen vom Aktin, worauf sich die Myosinköpfchen in die senkrechte, normalstellung zurück bewegen. Entgegen der 'Pflitzebogentheorie' , in der sich die Köpfchen nun unter Spannung befinden würden, ist dies hier die Normalstellung der Köpfchen. ( also sind sie quasi im abgeknickten Zustand unter 'Spannung' und 'schnellen' quasi nach Lösen vom Aktin durch ATP wieder in die Senkrechtstellung zurück)
Die Hydrolyse des ATP zu ADP-P1 setzt Energie frei und die Köpfchen können durch die Rotationsbewegung das Aktin wieder zwischen das Myosin ziehen.

Also:

Thorie1: ATP/ ADP-P1 Energie benötigt um Köpfchen aufzustellen ( zu spannen wie ein Bogen oder Gummi) vs. Theorie 2: Energie benötigt für Rotationsbewegung

Ich hoffe das Verständnis Problem wurde durch meine 'anschaulichen Beispiele' *hüstl* verdeutlicht!

 

[Torben]

Es ist eher die erste Möglichkeit, aber ganz hast du es meines erachtens dort auch nicht getroffen:

Wird ATP gebunden, löst sich der Myosinkopf vom Aktin und die Konformation wird geändert. Im Prinzip wird hier also "der Bogen gespannt", wie du es ausdrückst. Grund hierfür ist das Gamma-Phosphat des ATP, das mit zwei kleinen Gruppen des Myosins in Wechselwirkung tritt. Diese Gruppen sorgen (verstärkt über eine Relay-Helix) für die Konformationsänderung des Myosins.

Nun wird das Gamma-Phophat vom ATP abgespalten, sowohl ADP also auch das Orthophospat (übrigens Pi = inorganic (Ortho-) Phosphat und nicht P1) bleiben aber an das Myosin gebunden. Dies hat zur Folge, dass sich die Affinität des Myosins zum Aktin erhöht, sodass das Myosinköpfchen erneut an das Aktinfilament bindet. Auf Grund der Konformationsänderung bindet es aber ca. 110 A weiter als zuvor.

Durch die Bindung wird dann das Pi abgegeben. Dies wiederum führt dazu, dass sich die zwei Gruppen, die in Wechselwirkung mit dem Phosphat standen, in die Ausgangsposition zurückbewegen können. Dadurch wird quasi der Bogen losgelassen, und der Pfeil fliegt davon: Das Molekül klappt zurück in die Ausgangsstellung.

 

[MGMcKaine]

ah, verstehe, vielen dank!