Muskelprotein

Muskelprotein bezeichnet die Proteine, die im Skelettmuskelgewebe vorkommen und dort sowohl Struktur als auch Funktion der Muskelfasern bestimmen. Muskelprotein umfasst eine Vielzahl von Proteinklassen: kontraktile Proteine wie Aktin und Myosin, die Muskelkontraktion ermöglichen; regulatorische Proteine wie Tropomyosin und das Troponin-Komplex, die die Kontraktion steuern; sowie Strukturproteine wie Desmin, Titin, Nebulin und Alpha-Actinin, die Sarkomere und Myofibrillen miteinander verbinden und Form sowie Festigkeit sichern. Zudem gehören Enzym- und Stoffwechselproteine (z. B. Creatin-Kinase, Glycogen-Phosphorylase) sowie Membran- und Verankerungsproteine (z. B. Dystrophin) zum Muskelproteinbestand und tragen zur Energiestoffwechsel, Kraftübertragung und Signalgebung bei.

In der Regel machen Muskelproteine einen großen Anteil des Muskelgewebes aus und zeigen ein ständiges Gleichgewicht zwischen Synthese und Abbau, dem sogenannten Muskelproteinumsatz. Die Synthese neuer Muskelproteine (Muskelproteinsynthese, MPS) wird durch Reiztraining, Ernährung und Hormone gesteuert. Widerstandstraining erhöht die MPS signifikant; essenzielle Aminosäuren, insbesondere Leucin, aktivieren Signalwege wie mTOR, die Proteinsynthese fördern. Eine ausreichende Proteinzufuhr—typischerweise 0,8 g/kg Körpergewicht pro Tag für Durchschnittsernährte, höhere Werte für Athletinnen und Athleten—unterstützt MPS und Muskelaufbau; die Verteilung der Proteinzufuhr über den Tag kann eine Rolle spielen.

Bei Erkrankungen oder Alterung kann das Gleichgewicht kippen und zu Muskelabbau (Sarkopenie, Cachexia) führen. Muskelproteinforschung untersucht Mechanismen, wie Muskeln wachsen, sich regenerieren und abbauen, sowie Einflussfaktoren von Training, Ernährung und Hormonhaushalt.