Kas kasılması, kas hücreleri içindeki birden fazla proteinin etkileşimini içeren karmaşık bir süreçtir. Kas kasılmasında rol oynayan birincil proteinler, sarkomer adı verilen tekrarlanan birimler halinde düzenlenmiş aktin ve miyozindir. Kas kasılma süreci aşağıdaki hücresel ve moleküler olaylarla özetlenebilir:
1. Uyarma-Büzülme Bağlantısı :Kas kasılma süreci, aksiyon potansiyeli adı verilen bir elektrik sinyali ile başlatılır. Bir aksiyon potansiyeli kas hücresine ulaştığında, hücrenin dahili kalsiyum deposu olan sarkoplazmik retikulumdan kalsiyum iyonlarının salınmasını tetikler.
2. Troponin'e Kalsiyum Bağlanması :Kas hücresinde kalsiyum konsantrasyonunun artması, kalsiyum iyonlarının ince filament (aktin) üzerinde yer alan troponin adı verilen bir proteine bağlanmasına neden olur. Bu bağlanma, troponinde konformasyonel bir değişikliğe neden olur ve bu da aktin molekülü üzerindeki bağlanma bölgesini açığa çıkarır.
3. Miyozin Başının Aktin'e Bağlanması :Troponindeki konformasyonel değişiklik, miyozin molekülünün küresel bir bölgesi olan miyozin başının, aktin filamenti üzerindeki açıkta kalan bağlanma bölgesine bağlanmasına izin verir. Bu etkileşim ince ve kalın filamentler arasında bir çapraz köprü oluşturur.
4. Güç Vuruşu :Miyozin başı aktine bağlanınca konformasyonel bir değişime uğrar ve ince filamenti sarkomerin merkezine doğru çeker. Bu hareket güç vuruşu olarak bilinir ve kas kasılması için gereken kuvveti üretir.
5. ADP Sürümü ve Pi Bağlama :Güç vuruşundan sonra ATP hidrolizinin ürünleri olan ADP ve inorganik fosfat (Pi) miyozin başından salınır. Bu adım miyozin başını bir sonraki kasılma döngüsüne hazırlar.
6. Miyozine ATP Bağlanması :ATP miyozin başına bağlanarak onun aktin filamentinden ayrılmasına neden olur. Bu ayrılma, miyozin kafasını başka bir bağlanma ve güç darbesi turu için sıfırlar.
7. Rahatlama :Aksiyon potansiyeli sona erdiğinde, kalsiyum iyonları kalsiyum pompaları aracılığıyla aktif olarak sarkoplazmik retikuluma geri taşınır ve kas hücresindeki kalsiyum konsantrasyonu azalır. Kalsiyum seviyelerindeki azalma, troponin'in orijinal konformasyonuna dönmesine neden olarak aktin üzerindeki bağlanma bölgesini bloke eder. Miyozin bağlı olmadığında ince filamentler orijinal konumlarına geri dönerek kasları gevşetir.
Bu hücresel ve moleküler olayların sırası, kas kasılması sırasında hızla tekrarlanarak kasların kuvvet ve hareket üretmesine olanak tanır.