Différence entre l'actine et la myosine (avec tableau)

Les protéines sont les éléments constitutifs des muscles. Les molécules protéiques sont l'actine et la myosine présentes dans les muscles, principalement responsables de la contraction musculaire chez les humains et d'autres espèces. L'actine et la myosine sont des filaments polypeptidiques qui fonctionnent lorsque des ions calcium sont présents. La théorie du filament glissant explique le mieux les activités de l'actine et de la myosine dans la contraction musculaire. Ralph Niedergerke, Jean Hanson et Andrew Huxley ont introduit cette hypothèse en 1954.

Avec les protéines gouvernantes que sont la troponine, la tropomyosine et la méromyosine, l'actine et la myosine gouvernent les mouvements musculaires volontaires à l'intérieur du corps. Dans le même temps, les filaments myofibrillaires sont formés de protéines d'actine et de myosine, organisées longitudinalement dans les myofibrilles.

Actine vs Myosine

La principale différence entre l'actine et la myosine est que l'actine forme de minces filaments contractuels dans les cellules musculaires, tandis que la myosine produit des fibres contractiles épaisses. Les filaments d'actine sont un type de muscle strié légèrement. Les myofilaments d'actine sont plus fins que les filaments de myosine. L'actine et la myosine sont impliquées dans les mouvements intracellulaires et non cellulaires.

L'actine est une famille de protéines globulaires présentes dans la majeure partie des cellules eucaryotes qui aident le corps à conserver sa forme, sa structure et ses mouvements. L'actine est une protéine qui présente de nombreuses similitudes avec d'autres protéines. L'actine monomère (G-actine) et l'actine filamenteuse (F-actine) sont les deux types d'actine. Dans des circonstances physiologiques, la G-actine polymérise rapidement pour créer de la F-actine à l’aide de l’énergie ATP. Les filaments d'actine déterminent la structure et la mobilité de la cellule. Les filaments d'actine sont responsables de la formation du cytosquelette dynamique d'une cellule. Le cytosquelette fournit un support structurel et relie l'intérieur de la cellule à son environnement.

La myosine appartient au groupe des protéines motrices essentielles à la contraction des fibres musculaires, avec les protéines d'actine. Une ou deux chaînes lourdes et plusieurs chaînes légères constituent chaque molécule de myosine. Les trois domaines présents dans cette protéine sont la tête, le cou et la queue. Les sites de liaison à l'actine et à l'ATP peuvent être trouvés dans le domaine de la tête globulaire. Une hélice est située dans la zone du cou. Les sites de liaison de divers composés sont situés au niveau de la queue.

Tableau de comparaison entre Actine et myosine

Qu’est ce qu' Actine ?

L'actine est une protéine fondamentale très importante dans divers processus cellulaires, en particulier en biologie cellulaire et en physiologie. Il s'agit d'une protéine globulaire qui forme de longues structures fibreuses appelées microfilaments, un composant du cytosquelette des cellules eucaryotes.

Les principales fonctions de l’actine peuvent être résumées comme suit :

1. Soutien structurel : Les filaments d'actine soutiennent les cellules, les aidant à conserver leur forme et leur intégrité. Ils sont particulièrement cruciaux pour maintenir la forme des cellules animales.
2. Motilité cellulaire : L'actine est un acteur clé de la motilité cellulaire, permettant des processus tels que la contraction musculaire, le rampement cellulaire (mouvement amiboïde) et la division des cellules animales au cours de la cytokinèse.
3. Transport intracellulaire : L'actine participe au mouvement de divers composants cellulaires, notamment les organites, les vésicules et les composants de la membrane cellulaire, en interagissant avec des moteurs moléculaires comme la myosine.
4. Signalisation cellulaire : Les filaments d'actine sont impliqués dans les voies de signalisation cellulaire, où ils agissent comme un échafaudage pour diverses molécules de signalisation et contribuent à des processus tels que l'adhésion et la migration cellulaire.
5. Endocytose et exocytose : L'actine est essentielle à la formation de vésicules membranaires lors de l'endocytose (absorption de substances dans la cellule) et au transport des vésicules vers la membrane cellulaire lors de l'exocytose (libération de substances depuis la cellule).

Qu’est ce qu' myosine?

La myosine est une famille de protéines motrices dans les cellules eucaryotes qui jouent un rôle central dans la contraction musculaire, la motilité cellulaire et divers processus de transport intracellulaire. Ces protéines sont vitales pour le mouvement et le fonctionnement des cellules et des tissus de divers organismes, des humains aux organismes unicellulaires comme les amibes.

Les principales caractéristiques de la myosine comprennent :

1. Contraction musculaire: La myosine est un composant majeur du sarcomère, l'unité contractile de base des cellules musculaires. Il interagit avec les filaments d'actine pour générer la force et le mouvement responsables de la contraction musculaire.
2. Motilité cellulaire : La myosine est impliquée dans la motilité cellulaire, facilitant des processus tels que l'exploration cellulaire, la division cellulaire (cytokinèse) et le mouvement des cils et des flagelles. Les moteurs de la myosine se déplacent le long des filaments d'actine dans ces contextes, provoquant un changement de position des composants cellulaires.
3. Transport intracellulaire : La myosine est essentielle au transport intracellulaire en fonctionnant comme une protéine motrice qui déplace les organites, les vésicules et autres cargaisons le long des éléments du cytosquelette, principalement des microfilaments constitués d'actine.
4. Diverses isoformes : Il existe différents types de protéines de myosine, chacune ayant des fonctions et des distributions spécifiques dans différents types de cellules. Par exemple, la myosine II est répandue dans les cellules musculaires, tandis que les myosines V et VI sont impliquées dans le transport intracellulaire.
5. Mouvement piloté par l'ATP : Les molécules de myosine utilisent l’énergie de l’adénosine triphosphate (ATP) pour se déplacer le long des filaments d’actine. Ce mouvement de « marche » ou de « rampement » piloté par l’ATP est essentiel à leur fonction de moteurs moléculaires.

Principales différences entre Actine et myosine

Voici les principales différences entre l’actine et la myosine dans une liste à puces :

Actine:

• Une protéine globulaire.
• Forme de fines structures filamenteuses appelées microfilaments.
• Constitue une partie importante du cytosquelette.
• Indispensable pour maintenir la forme des cellules.
• Impliqué dans la motilité cellulaire, notamment le mouvement amiboïde.
• Participe au transport intracellulaire comme piste pour la myosine.
• Fonctions dans la signalisation cellulaire et l’adhésion.
• Présent dans les cellules musculaires et non musculaires.

Myosine :

• Une protéine motrice.
• Fonctionne en interagissant avec les filaments d'actine.
• Un composant clé des cellules musculaires pour la contraction musculaire.
• Responsable de générer de la force et du mouvement pendant la contraction musculaire.
• Impliqué dans la motilité cellulaire, notamment le mouvement des cellules musculaires.
• Facilite le transport intracellulaire en « marchant » le long des filaments d’actine.
• Différents types (par exemple, myosine II, myosine V) ont des fonctions distinctes.
• Alimenté par l'adénosine triphosphate (ATP) pour le mouvement.

Conclusion

En conclusion, l’actine et la myosine sont des protéines distinctes mais étroitement liées qui jouent un rôle crucial dans divers processus cellulaires. L'actine, une protéine globulaire, forme des microfilaments et est un composant structurel du cytosquelette. Il soutient la forme des cellules, est impliqué dans la motilité cellulaire et participe au transport et à la signalisation intracellulaires. La myosine, quant à elle, est une protéine motrice qui interagit avec les filaments d'actine pour générer une force mécanique et un mouvement. Il est particulièrement vital pour la contraction musculaire, la motilité cellulaire et le transport intracellulaire, fonctionnant comme un moteur moléculaire alimenté par l'ATP.

Alors que l'actine fournit la structure structurelle et est polyvalente dans les fonctions cellulaires, la myosine est le moteur dynamique responsable de la génération du mouvement et de la force au sein des cellules. Ensemble, ils illustrent la complexité et la précision remarquables de la machinerie moléculaire qui est à la base des processus cellulaires essentiels, de la contraction musculaire au transport intracellulaire. Leur interaction synergique est fondamentale au bon fonctionnement des cellules et des organismes eucaryotes.

Bibliographie

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