Ketika konsentrasi intraseluler meningkat, kalsium dapat berikatan dengan troponin C pada filamen-filamen aktin (di dalam otot lurik) atau kalmodulin (CaM) yang mengatur filamen-filamen miosin (di dalam otot polos).
Mekanisme terjadinya kontraksi pada otot lurik
Di dalam otot lurik, kalsium yang berikatan dengan troponin C mengakibatkan perubahan konformasi kompleks troponin pada filamen-filamen aktin. Hal ini menyebabkan tempat-tempat ikatan (binding sites) dengan miosin yang semula tertutup menjadi terbuka dan terjadi ikatan antara aktin dan miosin (Gambar 1).
Selanjutnya, terjadi ikatan antara miosin dengan ATP (adenin triphosphate). Suatu ketika, ATP terhidrolisis menjadi ADP (adenin diphosphate) dan ion fosfat inorganik (Pi), menyebabkan terbentuknya jembatan silang dan miosin berikatan dengan tempat (site) yang baru pada aktin. Pelepasan Pi mengubah konformasi aktin dan menghasilkan kekuatan kayuh yang mendorong terjadinya kontraksi. Gaya ini mengakibatkan filamen aktin yang tipis bergerak sepanjang filamen miosin yang tebal dan memperpendek otot. Selanjutnya, ADP dilepaskan. ADP ini digunakan kembali dalam pembentukan ATP sehingga siklus ini berulang sampai konsentrasi kalsium berada di bawah ambang batas kontraksi (Gambar 2).
Mekanisme terjadinya kontraksi pada otot polos
Pada otot polos, kalsium berikatan dengan kalmodulin (CaM) yang kemudian berinteraksi dengan myosin light-chain kinase (MLCK). Enzym MLCK ini memfosforilasi myosin light-chain (MLC) kemudian terbentuk jembatan silang dengan aktin, menghasilkan aktomiosin terfosforilasi yang menyebabkan terjadinya kontraksi. Sebagai catatan, kontraksi otot lurik juga dapat diatur oleh ikatan kalsium-CaM dan MLCK meskipun bukan mekanisme yang dominan (Gambar 3).
Untuk mendapatkan gambaran konkrit mengenai mekanisme kontraksi, Anda bisa melihat video animasi pada tautan berikut ini:
Referensi
[1]. Kuo, I. Y., & Ehrlich, B. E. (2015). Signaling in muscle contraction. Cold Spring Harbor perspectives in biology, 7(2), a006023. doi:10.1101/cshperspect.a006023
Mekanisme terjadinya kontraksi pada otot lurik
Di dalam otot lurik, kalsium yang berikatan dengan troponin C mengakibatkan perubahan konformasi kompleks troponin pada filamen-filamen aktin. Hal ini menyebabkan tempat-tempat ikatan (binding sites) dengan miosin yang semula tertutup menjadi terbuka dan terjadi ikatan antara aktin dan miosin (Gambar 1).
 |
| Gambar 1. Kalsium menyebabkan terbentuknya ikatan aktin-miosin |
Selanjutnya, terjadi ikatan antara miosin dengan ATP (adenin triphosphate). Suatu ketika, ATP terhidrolisis menjadi ADP (adenin diphosphate) dan ion fosfat inorganik (Pi), menyebabkan terbentuknya jembatan silang dan miosin berikatan dengan tempat (site) yang baru pada aktin. Pelepasan Pi mengubah konformasi aktin dan menghasilkan kekuatan kayuh yang mendorong terjadinya kontraksi. Gaya ini mengakibatkan filamen aktin yang tipis bergerak sepanjang filamen miosin yang tebal dan memperpendek otot. Selanjutnya, ADP dilepaskan. ADP ini digunakan kembali dalam pembentukan ATP sehingga siklus ini berulang sampai konsentrasi kalsium berada di bawah ambang batas kontraksi (Gambar 2).
 |
| Gambar 2. Tahapan terjadinya kontraksi otot lurik |
Mekanisme terjadinya kontraksi pada otot polos
Pada otot polos, kalsium berikatan dengan kalmodulin (CaM) yang kemudian berinteraksi dengan myosin light-chain kinase (MLCK). Enzym MLCK ini memfosforilasi myosin light-chain (MLC) kemudian terbentuk jembatan silang dengan aktin, menghasilkan aktomiosin terfosforilasi yang menyebabkan terjadinya kontraksi. Sebagai catatan, kontraksi otot lurik juga dapat diatur oleh ikatan kalsium-CaM dan MLCK meskipun bukan mekanisme yang dominan (Gambar 3).
 |
| Gambar 3. Tahapan kontraksi otot polos |
Referensi
[1]. Kuo, I. Y., & Ehrlich, B. E. (2015). Signaling in muscle contraction. Cold Spring Harbor perspectives in biology, 7(2), a006023. doi:10.1101/cshperspect.a006023
Komentar
Posting Komentar