Düz kas kasılması ve gevşemesi

Ca-kalmodulin, iki ince flaman proteinini de etkiler: Kalponin ve Kaldesmon

H.içi Ca²⁺ ↓ àCa-kalmodulin inaktifà kalponin miyozin ATPaz’ı inhibe ederà aktin-miyozin bağlanmaz

H.içi Ca²⁺ ↑à Ca-kalmodulin aktif à kalponin inaktif à miyozin ATPaz inhibisyonu kalkar à aktin-miyozin bağlanması kolaylaşır.

Hücre içi Ca²⁺ artışı

İskelet kasında tek kaynak SR. Düz kasta büyük kısmı hücre dışından girer…

Büyük düz kaslarda zara yakın SR parçaları var, zarda SR’ye bitişik kaveol girintileri var (T tübül sistemi benzeri). SR ne kadar gelişkinse düz kas o kadar hızlı kasılır.

Düz kaslarda hücre dışı sıvıdan kalsiyum girişi de önemli

Hücre içi Ca²⁺ artışı

Zar depolarize olur, L-tip V_Ca açılır, Ca²⁺ girer.

Zarda ligand kapılı Ca²⁺ kanalları; Hormon, NT, G proteinle eşleşen res. üzerinden açılır.

Hücre içi Ca²⁺ artışı

SR riyanodin res.’den sitoplazmaya Ca²⁺ çıkışı: Kalsiyumun indüklediği kalsiyum serbestlenmesi (CICR) (düz kasta az etkili).

SR zarında IP3 kapılı Ca²⁺ kanalları:  Hormon, NT, G proteinle eşleşen res.à PLC aktivasyonu à zar fosfolipitlerinden IP3 ve DAG oluşumu à IP3 àSR’den Ca²⁺ salgılatır. Zar potansiyeli değişmez, kasılma olur, farmakomekanik eşleşme denir.

Voltajdan bağımsız Ca²⁺  kanalları: SR’de Ca²⁺ azalırsa, hücre zarındaki bu kanallar aktive olur (Store-Operated Ca²⁺ channels: SOCs denir).

SR Ca²⁺ deposu korunur.

Gevşeme

Gevşeme için hücre içi Ca²⁺, Ca-kalmodulin oluşmayacak kadar az olmalı

Hiperpolarizasyon (V_Ca kapanır)

Ligand kapılı Ca²⁺ kanalı inh. (cAMP, cGMP)

IP3 oluşumu inhibisyonu

SR’den Ca²⁺ çıkışı azaltılması

SERCA aktivitesi artışı

Hücre içi Ca²⁺ azalması gevşemeyi tek başına sağlayamaz. Çünkü kasılmada MLC fosforilasyonu etkili.

MLC,  MLC-fosfataz ile defosforile edilir, böylece miyozin ATPaz inhibe olur.

Sonuçta kasılma, Ca²⁺ à Ca-Kalmodulin üzerinden ve MLC fosforilasyonu-defosforilasyonu üzerinden kontrol ediliyor.

Gerim artışı hücre içi Ca²⁺ ile orantılıdır, ama:

H.içi Ca²⁺ yüksek, miyozin hafif zincir kinaz aktivitesi de yüksekse kasılma giderek artar, gerim artar. (Ca sensitizasyon)

H.içi Ca²⁺ yüksek, MLC fosfataz aktivitesi yüksekse Ca yüksek olduğu halde çapraz köprü oluşumu azalır, gerim azalır. (Ca-desensitizasyon)

Protein kinaz C, MLC fosfataz aktivitesini azaltarak kasılma gücünü artırır

G proteinler üzerinden PKC artıran dış uyaranlar, zar potansiyeli değişmeden gerimi artırır, farmakomekanik eşleşme

Mandal mekanizması

Tonik düz kaslarda (örn vasküler kaslar) MLC, MLC fosfataz ile defosforile olunca kas hemen gevşemez, miyozin aktine bağlı kalır.

Çapraz köprü döngüsü miyozin-aktin bağlı durumda yavaşlamıştır, aktine bağlı miyozin baş sayısı çok, gerim korunur.

Mandal mekanizması denir, ATP çok az harcandır (300 kat daha az), kasılma düşük enerji ile sürer

Nedeni ?? iskelet kası rigor mortise benzer