MyosinKöpfe

MyosinKöpfe bezeichnen die globulären Kopf- bzw. Motor-Domänen der Myosin-Proteine. Sie sitzen am N-terminalen Ende der schweren Kette und bilden zusammen mit der Leitschlinge den motorischen Anteil des Moleküls. Die Köpfe binden Aktinfilamente und besitzen eine ATPasen-Aktivität, die Energie aus ATP in mechanische Arbeit umsetzt. In Muskelmyosinen sind zwei schwere Ketten beteiligt, wodurch mehrere Köpfe pro Molekül entstehen, die als Cross- Bridges mit Aktin interagieren.

Aufbau und Funktion der Köpfe umfassen einen Motorbereich, der ATP bindet und hydrolysiert, sowie eine Aktinbindungsstelle. Der Kopf wird durch eine Leitschleife (Lever-Arm) über einen kurzen Halsbereich mit der Basis verbunden, wobei regulatorische und essentielle Leichtketten den Hals stabilisieren. Diese Leichtketten regulieren die Steifheit des Lever-Arms und beeinflussen die Geschwindigkeit und Kraft der Bewegung.

Der Typische Aktin-Myosin-Zyklus beginnt mit der Bindung von ATP an den Kopf, wodurch die Bindung an Aktin gelöst wird. ATP wird hydrolysiert, wodurch der Kopf in eine Prä-Power-Stroke-Position gebracht wird. Bei erneuter Bindung an Aktin führt die Freisetzung von Pi zu einem Power Stroke, der eine Kraftentwicklung verursacht; anschließend wird ADP freigesetzt und der Kopf kehrt in seinen Ausgangszustand zurück, bereit für einen weiteren Zyklus. Die Rate und Kraft des Zyklus hängen von mechanischem Lastwechsel, Kalziumkonzentrationen und regulatorischen Modifikationen ab.

MyosinKöpfe spielen eine zentrale Rolle in der Muskelkontraktion, aber auch in der intrazellulären Transport- und Motilität von Zellen. Unterschiedliche Myosin-Typen (I, II, V usw.) unterscheiden sich in Kopfstruktur, Lastenempfindlichkeit und Bindungsprofilen, was zu spezialisierter Funktion in Geweben und Zellen führt.