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Myosin II cycle

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Myosin II Cycle

Myosin II는 ATP 가수분해를 역학적 일로 전환하기 위해 actin 필라멘트와의 반복적 상호작용 주기를 거친다.1 각 주기마다 neck(lever arm) 역할을 하는 α-helix가 흔들리는 방식으로 힘을 발생시킨다.

Fig 16–24. Myosin II mechanochemical cycle. ATP 결합, 가수분해, phosphate 방출(power stroke)이 한 cycle을 이룬다.

주기 단계

  1. Attatched(결합, Rigor state): 초기상태. Myosin head가 ADP 없이 actin 필라멘트에 강하게 결합되어 있다.

2. Released(방출): ATP가 myosin head에 결합하면 head의 actin에 대한 친화력이 급격히 낮아져 actin에서 분리된다.2

3. Cocked(곧추서기): ATP가 ADP+Pi로 가수분해된다. 이때 ADP와 Pi는 여전히 myosin head에 고정되어 있다. 이 과정에서 lever arm이 “cock”되어 고에너지 구조로 전환된다. Myosin head는 actin 필라멘트의 새로운 위치에 결합할 준비를 한다.

4. Force-Generating(힘발생): Myosin head가 actin 필라멘트의 새로운 위치에 결합한다. 이것이 Pi(인산기)의 방출을 유도. 이 방출로 인해 lever arm이 앞에서 뒤로 흔들리는 power stroke가 일어난다. 이 swing이 actin 필라멘트를 약 5 nm 이동시킨다.

5. Attatched(결합, Rigor state): ADP가 방출된 후 rigor state로 돌아간다.

각 thick filament의 myosin head들은 ATP 주기 시간의 5%만 actin에 결합하여 힘을 발생시키므로, 많은 head들이 빠른 순서로 같은 thin filament에 작용할 수 있다.

Footnotes

  1. 2025 기말 16번 — Sliding filament mechanism 순서 (A: ATP 결합 → head 분리 → C: cocked position → D: 새 결합 → B: power stroke)가 정답 A→C→D→B의 근거로 활용됨. ↩

  2. 2025 기말 15번 — ⑤번 선지: myosin II head는 ATP 결합 시 actin에서 분리되므로 항상 결합되어 있지 않음(rigor state에서만 강하게 결합)이 정답 근거로 활용됨. ↩

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