Регулиране на гладката мускулна контракция
Както при скелетните мускули, стартера стимул за свиване на повечето гладки мускули е увеличаване на броя на вътреклетъчните калциеви йони. При различни видове гладки мускули това увеличение може да бъде причинено от нервна стимулация, хормонална стимулация, разтягане на фибри или дори от промяна в химичния състав на околната среда около влакното.
Въпреки това, в гладки мускули няма тропонин (регулаторен протеин, който се активира от калций). Контракцията на гладката мускулатура се активира от напълно различен механизъм, описан по-долу.
Връзката на калциевите йони с калмодулина. Активиране на миозин киназа и фосфорилиране на главата на миозина.
Вместо тропонин гладкомускулните клетки съдържат големи количества от друг регулаторен протеин, наречен калмодулин. Въпреки че този протеин е подобен на тропонин, той се различава по начина, по който предизвиква свиване. Калмодулин прави това, като активира кръстосани мостове на миозин. Активирането и намаляването се извършват в следната последователност.
1. Калциевите йони се свързват с калмодулина.
2. Калмодулин-калциевият комплекс се комбинира с фосфорилиращия ензим миозин киназа и го активира.
3. Една от леките вериги на всяка миозинова глава, наречена регулаторна верига, се фосфорилира от миозин киназата. Когато тази верига не е фосфорилирана, не настъпва циклично закрепване и отделяне на главата на миозина по отношение на актиновата нишка. Но при фосфорилиране на регулаторната верига главата придобива способността да се свързва отново с актиновата нишка и да осъществява целия цикличен процес на периодични "изтегляния", лежащи в основата на свиването, както в скелетните мускули.
Прекратяване на свиването. Ролята на миозин фосфатазата. Когато концентрацията на калциеви йони падне под критичното ниво, описаните процеси автоматично се развиват в обратна посока, с изключение на фосфорилирането на главата на миозина. За обратното развитие на това състояние е необходим друг ензим - миозин фосфатазата, която се локализира в течностите на гладкомускулните клетки и разцепва фосфатазата от регулаторната лека верига. След това цикличната активност, а оттам и свиването, спира.
Оттук и времето, необходими за мускулна релаксация, се определя до голяма степен от количеството активна миозин фосфатаза в клетката.
Възможен механизъм за регулиране на механизма "резе". Във връзка с важността на механизма "резе" във функцията на гладката мускулатура, се правят опити да се обясни това явление, тъй като прави възможно дългосрочното поддържане на тонуса на гладката мускулатура в много органи без значителни енергийни разходи. Сред многото предложени механизми представяме един от най-простите.
Когато е силно активиран и миозин киназа, и миозин фосфатазата, честотата на циклите на миозиновите глави и скоростта на свиване са високи. След това, когато активирането на ензимите намалява, честотата на циклите намалява, но в същото време дезактивирането на тези ензими позволява на миозиновите глави да останат прикрепени към актиновите нишки за все по-дълга част от цикъла. Следователно броят на главите, прикрепени към актиновата нишка по всяко време, остава голям.
Тъй като номерът глави, прикрепени към актин определя статичната сила на свиване, напрежението е задържано или „фиксирано“. В този случай обаче се използва малко енергия, тъй като разделянето на ATP в ADP не се случва, освен в онези редки случаи, когато някои глави са изключени.