Hva er årsaken til at broen løsner etter en strømstøt?

Tverrbroen løsner i den siste delen av den aktive tilstanden på grunn av et komplekst forhold mellom kraften som genereres og Ca ²⁺ -følsomhet. Forholdet mellom kraft og Ca ²⁺ sensitivitet er forklart i form av Ca ²⁺ -avhengig kooperativ binding av troponin til aktin, som endrer affiniteten til myosin for aktin.

Ordningen innebærer flere, svake og samarbeidende interaksjoner mellom de to settene med Ca ²⁺ bindingssteder på troponin og mellom disse stedene og aktin, troponin T og troponin I. I avslappet muskel kan ikke myosin binde seg til aktin på grunn av sterke hemmende interaksjoner av troponin og tropomyosin på det tynne filamentet. Disse hemmende interaksjonene lindres når Ca ²⁺ binder seg til det regulatoriske stedet på troponin, noe som fører til en konformasjonsendring i troponin-tropomyosin-komplekset. Denne bevegelsen gjør det mulig for myosin å binde seg til aktin og danne kryssbroene som er ansvarlige for kraftgenerering.

Antall kryssbroer som dannes avhenger av Ca ²⁺ konsentrasjon og graden av kooperativ binding av Ca ²⁺ til troponin. Ved lav Ca ²⁺ konsentrasjoner, er antallet kryssbroer som dannes begrenset av tilgjengeligheten av Ca ²⁺ bindingssteder på troponin. Som Ca ²⁺ konsentrasjonen øker, mer Ca ²⁺ ioner binder seg til troponin og antallet kryssbroer som dannes øker. Imidlertid ved høy Ca ²⁺ konsentrasjoner, den kooperative bindingen av Ca ²⁺ til troponin minker og antall tverrbroer som dannes reduseres også.

Nedgangen i antall tverrbroer dannet ved høy Ca ²⁺ konsentrasjoner skyldes det faktum at den kooperative bindingen av Ca ²⁺ til troponin fører til en konformasjonsendring i troponin-tropomyosin-komplekset som resulterer i en redusert affinitet av myosin for aktin. Denne reduserte affiniteten antas å skyldes det faktum at konformasjonsendringen i troponin-tropomyosin-komplekset flytter tropomyosin-tråden nærmere aktinfilamentet, noe som sterisk hindrer bindingen av myosin til aktin.

Altså forholdet mellom kraft og Ca ²⁺ følsomhet i skjelettmuskulatur er en kompleks en som bestemmes av den samarbeidende bindingen av Ca ²⁺ til troponin og de påfølgende konformasjonsendringene i troponin-tropomyosin-komplekset.