Unterschied zwischen Aktin und Myosin (mit Tabelle)

Proteine ​​sind die Bausteine ​​der Muskeln. Bei den Proteinmolekülen handelt es sich um Aktin und Myosin, die in den Muskeln vorkommen und in erster Linie für die Muskelkontraktion bei Menschen und anderen Lebewesen verantwortlich sind. Aktin und Myosin sind Polypeptidfilamente, die funktionieren, wenn Kalziumionen vorhanden sind. Die Gleitfilamenttheorie erklärt am besten die Aktivitäten von Aktin und Myosin bei der Muskelkontraktion. Ralph Niedergerke, Jean Hanson und Andrew Huxley stellten diese Hypothese 1954 vor.

Zusammen mit den steuernden Proteinen Troponin, Tropomyosin und Meromyosin steuern Aktin und Myosin willkürliche Muskelbewegungen im Körper. Gleichzeitig werden die Myofibrillenfilamente durch Aktin- und Myosinproteine ​​gebildet, die in Längsrichtung in den Myofibrillen organisiert sind.

Aktin gegen Myosin

Der Hauptunterschied zwischen Aktin und Myosin besteht darin, dass Aktin dünne kontraktile Filamente in Muskelzellen bildet, während Myosin dicke kontraktile Fasern produziert. Aktinfilamente sind eine Art hell gestreifter Muskel. Aktin-Myofilamente sind dünner als Myosin-Filamente. Aktin und Myosin sind sowohl an intrazellulären als auch an nichtzellulären Bewegungen beteiligt.

Aktin ist eine Familie kugelförmiger Proteine, die in der Masse eukaryotischer Zellen vorkommen und dem Körper helfen, seine Form, Struktur und Bewegung beizubehalten. Aktin ist ein Protein, das viele Ähnlichkeiten mit anderen Proteinen aufweist. Monomeres Aktin (G-Aktin) und filamentöses Aktin (F-Aktin) sind die beiden Arten von Aktin. Unter physiologischen Bedingungen polymerisiert G-Actin schnell, um mit Hilfe der ATP-Energie F-Actin zu erzeugen. Die Aktinfilamente bestimmen die Struktur und Beweglichkeit der Zelle. Aktinfilamente sind für die Bildung des dynamischen Zytoskeletts einer Zelle verantwortlich. Das Zytoskelett sorgt für strukturelle Unterstützung und verbindet das Innere der Zelle mit ihrer Umgebung.

Myosin gehört zusammen mit Aktinproteinen zur Gruppe der Motorproteine, die für die Muskelfaserkontraktion unerlässlich sind. Jedes Myosinmolekül besteht aus einer oder zwei schweren Ketten und mehreren leichten Ketten. Die drei in diesem Protein vorkommenden Domänen sind Kopf, Hals und Schwanz. Aktin- und ATP-Bindungsstellen finden sich in der globulären Kopfdomäne. Im Halsbereich befindet sich eine -Helix. An der Schwanzstelle befinden sich die Bindungsstellen für verschiedene Verbindungen.

Vergleichstabelle zwischen Aktin und Myosin

Was ist  Aktin?

Aktin ist ein äußerst wichtiges Protein, das für verschiedene zelluläre Prozesse, insbesondere in der Zellbiologie und -physiologie, von grundlegender Bedeutung ist. Es handelt sich um ein kugelförmiges Protein, das lange, faserige Strukturen, sogenannte Mikrofilamente, bildet, eine Komponente des Zytoskeletts in eukaryotischen Zellen.

Die Hauptfunktionen von Aktin lassen sich wie folgt zusammenfassen:

1. Strukturelle Unterstützung: Aktinfilamente unterstützen Zellen und helfen ihnen, ihre Form und Integrität zu bewahren. Sie sind besonders wichtig für die Formerhaltung tierischer Zellen.
2. Zellmotilität: Aktin spielt eine Schlüsselrolle bei der Zellmotilität und ermöglicht Prozesse wie Muskelkontraktion, Zellkriechen (Amöboidbewegung) und die Teilung tierischer Zellen während der Zytokinese.
3. Intrazellulärer Transport: Aktin ist an der Bewegung verschiedener Zellkomponenten beteiligt, darunter Organellen, Vesikel und Zellmembrankomponenten, indem es mit molekularen Motoren wie Myosin interagiert.
4. Zellulare Signalübertragung: Aktinfilamente sind an Zellsignalwegen beteiligt, wo sie als Gerüst für verschiedene Signalmoleküle fungieren und an Prozessen wie Zelladhäsion und -migration beteiligt sind.
5. Endozytose und Exozytose: Aktin ist wichtig für die Bildung von Membranvesikeln während der Endozytose (Aufnahme von Stoffen in die Zelle) und für den Transport von Vesikeln zur Zellmembran während der Exozytose (Freisetzung von Stoffen aus der Zelle).

Was ist Myosin?

Myosin ist eine Familie von Motorproteinen in eukaryotischen Zellen, die eine zentrale Rolle bei der Muskelkontraktion, der Zellmotilität und verschiedenen intrazellulären Transportprozessen spielen. Diese Proteine ​​sind für die Bewegung und Funktion von Zellen und Geweben in verschiedenen Organismen, vom Menschen bis hin zu einzelligen Organismen wie Amöben, von entscheidender Bedeutung.

Zu den Hauptmerkmalen von Myosin gehören:

1. Muskelkontraktion: Myosin ist ein Hauptbestandteil des Sarkomers, der grundlegenden kontraktilen Einheit in Muskelzellen. Es interagiert mit Aktinfilamenten, um die Kraft und Bewegung zu erzeugen, die für die Muskelkontraktion verantwortlich sind.
2. Zellmotilität: Myosin ist an der Zellmotilität beteiligt und erleichtert Prozesse wie das Kriechen der Zellen, die Zellteilung (Zytokinese) und die Bewegung von Zilien und Flagellen. In diesem Zusammenhang bewegen sich Myosinmotoren entlang von Aktinfilamenten, was dazu führt, dass zelluläre Komponenten ihre Position ändern.
3. Intrazellulärer Transport: Myosin ist für den intrazellulären Transport von entscheidender Bedeutung, da es als Motorprotein fungiert, das Organellen, Vesikel und andere Fracht entlang von Zytoskelettelementen, hauptsächlich Mikrofilamenten aus Aktin, bewegt.
4. Diverse Isoformen: Es gibt verschiedene Arten von Myosinproteinen mit jeweils spezifischen Funktionen und Verteilungen in verschiedenen Zelltypen. Beispielsweise kommt Myosin II vorwiegend in Muskelzellen vor, während Myosin V und VI am intrazellulären Transport beteiligt sind.
5. ATP-gesteuerte Bewegung: Myosinmoleküle nutzen die Energie von Adenosintriphosphat (ATP), um sich entlang der Aktinfilamente zu bewegen. Diese ATP-gesteuerte „Geh-“ oder „Kriech“-Bewegung ist für ihre Funktion als molekulare Motoren von wesentlicher Bedeutung.

Hauptunterschiede zwischen Aktin und Myosin

Hier sind die Hauptunterschiede zwischen Aktin und Myosin in einer Stichpunktliste:

Aktin:

• Ein kugelförmiges Protein.
• Bildet dünne, fadenförmige Strukturen, sogenannte Mikrofilamente.
• Macht einen wesentlichen Teil des Zytoskeletts aus.
• Unverzichtbar für die Aufrechterhaltung der Zellform.
• Beteiligt an der Zellmotilität, insbesondere an der Amöbenbewegung.
• Beteiligt sich am intrazellulären Transport als Spur für Myosin.
• Funktionen bei der zellulären Signalübertragung und Adhäsion.
• Kommt sowohl in Muskel- als auch Nicht-Muskelzellen vor.

Myosin:

• Ein Motorprotein.
• Funktioniert durch Interaktion mit Aktinfilamenten.
• Ein Schlüsselbestandteil der Muskelzellen für die Muskelkontraktion.
• Verantwortlich für die Erzeugung von Kraft und Bewegung während der Muskelkontraktion.
• Beteiligt an der Zellmotilität, einschließlich der Bewegung von Muskelzellen.
• Erleichtert den intrazellulären Transport durch „Gehen“ entlang der Aktinfilamente.
• Verschiedene Typen (z. B. Myosin II, Myosin V) haben unterschiedliche Funktionen.
• Angetrieben durch Adenosintriphosphat (ATP) für Bewegung.

Zusammenfassung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Aktin und Myosin unterschiedliche, aber eng verwandte Proteine ​​sind, die bei verschiedenen zellulären Prozessen eine entscheidende Rolle spielen. Aktin, ein kugelförmiges Protein, bildet Mikrofilamente und ist ein struktureller Bestandteil des Zytoskeletts. Es unterstützt die Zellform, ist an der Zellmotilität beteiligt und am intrazellulären Transport und der Signalübertragung beteiligt. Myosin hingegen ist ein Motorprotein, das mit Aktinfilamenten interagiert, um mechanische Kraft und Bewegung zu erzeugen. Es ist besonders wichtig für die Muskelkontraktion, die Zellmotilität und den intrazellulären Transport und fungiert als molekularer Motor, der von ATP angetrieben wird.

Während Aktin das strukturelle Gerüst bereitstellt und vielseitige Zellfunktionen übernimmt, ist Myosin der dynamische Motor, der für die Erzeugung von Bewegung und Kraft innerhalb der Zellen verantwortlich ist. Zusammen veranschaulichen sie die bemerkenswerte Komplexität und Präzision der molekularen Maschinerie, die wesentlichen zellulären Prozessen zugrunde liegt, von der Muskelkontraktion bis zum intrazellulären Transport. Ihr synergistisches Zusammenspiel ist für das reibungslose Funktionieren eukaryontischer Zellen und Organismen von grundlegender Bedeutung.

Bibliographie

1. https://www.nature.com/articles/352352a0
2. https://www.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.bi.46.070177.004053