Tropomiosina e calcio: l'interruttore molecolare per contrazione muscolo scheletrico
La contrazione del muscolo scheletrico è governata dal meccanismo di blocco sterico del filamento sottile.
Stato di riposo (rilassato)
- Tropomiosina (dimero coiled-coil α-elicoidale) giace nel solco dei filamenti di actina.
- Blocca fisicamente i siti di legame miosina sull'actina.
- Complesso troponina (TnT, TnI, TnC) ancorano la tropomiosina.
Attivazione (contrazione)
- Potenziale azione → depolarizzazione T-tubuli → cambiamento conformazionale DHPR (canale Ca²⁺ tipo L).
- RyR1 (recettore rianodina) su reticolo sarcoplasmatico (SR) si apre → rilascio Ca²⁺.
- Ca²⁺ lega troponina C (TnC) (4 siti legame).
- TnC-Ca²⁺ induce cambiamento conformazionale in troponina → tropomiosina sposta posizione (rotazione azimutale).
- Siti legame miosina su actina esposti.
- Teste miosina legano → ciclo cross-bridge → filamenti scivolano → contrazione.
Rilassamento
- Pompa SERCA sequestra Ca²⁺ indietro in SR (ATP-dipendente).
- Ca²⁺ si dissocia da TnC.
- Tropomiosina ritorna posizione blocco.
- Cross-bridge si staccano.
Riassunto proteine chiave
| Proteina | Ruolo |
|---|
| Tropomiosina | Blocca siti miosina su actina (inibitorio) |
| Troponina C | Sensore Ca²⁺ (4 siti EF-hand) |
| Troponina I | Inibisce ATPasi actomiosina (basso Ca²⁺) |
| Troponina T | Lega tropomiosina & actina (ancoraggio) |
Questo interruttore Ca²⁺-troponina-tropomiosina assicura contrazione solo quando innescata elettricamente — prevenendo attivazione spontanea.