平滑肌的收縮機制(Sarcomere)-下

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平滑肌的收縮機制(Sarcomere)-下
國立台灣大學動物學研究所廖駿銘/國立台灣大學動物所陳俊宏教授責任編輯

除了構造上的不同,平滑肌引發收縮的機制也和橫紋肌不太一樣。在尚未收縮之前,平滑肌中的肌凝蛋白和橫紋肌中的肌凝蛋白不同,是處於去活性的狀態。

去活性狀態的肌凝蛋白沒有分解ATP的能力,這種情況下即使有足夠的鈣離子使肌動蛋白構形變化,也無法進行收縮。

平滑肌細胞在收到肌肉收縮的訊息釋放鈣離子之後,細胞內的鈣離子會先和攜鈣素(calmodulin)結合,接著帶有鈣離子的攜鈣素再和MLCK(myosin light chain kinase)作用,活化MLCK。

活化的MLCK會在去活性肌凝蛋白上加上磷酸根(磷酸化),磷酸化後肌凝蛋白便從去活性轉為活性化,得到分解ATP的能力。活性化的肌凝蛋白才能夠進行肌肉收縮。當平滑肌不需要收縮的時候,活性化肌凝蛋白上的磷酸根被細胞中的酵素去掉,回歸原本去活性的狀態。

這種較複雜的收縮方式讓平滑肌具有與橫紋肌不同的收縮特性,使兩者的功用有所區別。

例如,橫紋肌若是要進行長時間收縮,細胞就要不斷產生ATP供肌凝蛋白使用,消耗大量能量;相反的,平滑肌進行長時間收縮時,會在收縮到一定程度之後將肌凝蛋白上的磷酸根移除,這時去活性化的肌凝蛋白因為無法分解ATP,不能解除和肌動蛋白的接合,細胞便會保持在收縮的狀態,不用一直提供ATP。因此在長時間收縮的情況下,平滑肌是比橫紋肌來得節省能量的。

請參閱「平滑肌的收縮機制(Sarcomere)-上

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