Myosin-leichte-Ketten-Phosphatase

Der Tonus der glatten Muskulatur hängt vom Ausmaß der Phosphorylierung der leichten Ketten des Myosins ab. Überwiegt die Aktivität der MLCP, kommt es zur Dephosphorylierung von Myosin und somit zur Relaxation. Umgekehrt nehmen Phosphorylierung und der Muskeltonus zu, wenn die Aktivität der Myosin-leichte-Ketten-Kinase (MLCK) überwiegt. Sie fungiert als Gegenspieler der MLCP.

Die Aktivität der MLCP (und der MLCK) wird durch verschiedene Signalkaskaden reguliert, die zur Modulation der Calciumsensitivität der Myofilamente führen. Wird die MLCP gehemmt, liegt Myosin überwiegend phosphoryliert vor. Somit kontrahiert der glatte Muskel bei einer viel geringeren Calciumkonzentration, d.h. die Calciumsensitivität steigt an. Die genauen Mechanismen, die zur Hemmung der MLCP führen, sind noch (2020) nicht vollständig bekannt. Vermutet werden folgende Abläufe:

• Aktivierung von Phospholipase C führt zur Bildung von Diacylglycerol, welches die Proteinkinase C aktiviert. Diese phosphoryliert CPI-17, welches die MLCP hemmt
• Aktivierung der Rho-GTPase führt zur Aktivierung der Rho-Kinase, welche MLCP phosphoryliert und damit hemmt

Umgekehrt bewirken zyklische Nukleotide (cAMP, cGMP) eine Aktivierung der Proteinkinase A bzw. G und damit eine Aktivierung der MLCP, vermutlich über Hemmung des Rho/Rho-Kinase-Signalwegs. Dies führt zur Abnahme der Calciumsensitivität.