Skurcz mięśnia
Skurcz mięśnia powstaje dzięki aktywnemu przesuwaniu się względem siebie włókien aktyny i miozyny. W obecności ATP, głowy miozyny przylegają do włókien miozyny, nie mając kontaktu z włóknami aktyny. Dzięki temu mięsień jest zwiotczały i rozciągliwy. W nieobecności ATP głowy miozyny się wysuwają i wchodzą w kontakt z włóknami aktyny – dzięki temu występuje stan naprężenia mięśnia (rigor). W obecności aktyny (interakcja) aktywność ATP-azowa głów miozyny wielokrotnie wzrasta.
Ebashi i wsp. wykazali istnienie specjalnego układu zwiotczającego mięśnie, składającego się z troponiny i tropomiozyny. Białka te wykryto na tej podstawie, że wysoce oczyszczone preparaty miozyny i aktyny były niewrażliwe na dodatek jonów wapnia i dopiero dodanie odrzuconych frakcji białkowych przywracało wpływ jonów wapnia na aktomiozynę. Troponina i tropomiozyna łączą się tylko z nie posiadającymi ATP-azy włóknami aktyny – stąd spełniają one rolę mechanizmu zabezpieczającego aktywację ATP-azy w głowach miozyny. Hamujący wpływ tropomiozyny i troponiny znosi stężenie jonów wapnia lO”5. Dzięki cyk-licznemu łączeniu się i odłączaniu (interakcji) głów miozyny z aktyną dochodzi do przesuwania się tych włókien względem siebie, czego rezultatem jest skurcz mięśnia.
Istotną rolę w skurczu mięśnia przypisuje się obecnie zmianom kon- , formacyjnym białek. Monomery aktyny mogą być „zwrócone od”, lub „do” głów miozyny. W pozycji „od” nie reagują one z głowami miozyny mimo obecności ATP, natomiast w pozycji „do” reagują. Nowsze badania wykazały, że czynnikiem regulującym są jony wapnia. Okazało się, że troponina posiada dwa miejsca wiążące wapń, jedno o silnym i drugie o słabym powinowactwie. Połączenie wapnia z miejscem o silnym powinowactwie troponiny powoduje pozycję „od”, uniemożliwiającą interakcję aktyny z głowami miozyny, i dopiero nadmiar wapnia łączący się z miejscem o słabym powinowactwie troponiny powoduje pozycję „do”, umożliwiającą .reakcję, czyli skurcz mięśnia. Okazało się, że jedna cząsteczka troponiny w połączeniu z cząsteczką tropomiozyny mogą spowodować pozycję „do” 7 monomerów aktyny.