Spieren trekken samen en ontspannen door een complex proces waarbij de interactie van verschillende eiwitten betrokken is, voornamelijk actine en myosine. Hier is een vereenvoudigd overzicht van het proces:

1. Stimulatie :Het proces begint wanneer een zenuwimpuls de spier bereikt, waardoor calciumionen (Ca2+) vrijkomen uit gespecialiseerde structuren die het sarcoplasmatisch reticulum worden genoemd.

2. Calciumbinding :De calciumionen binden zich aan specifieke receptoren op het oppervlak van de myofilamenten, dit zijn dunne filamenten gemaakt van actine en andere eiwitten.

3. Activering van de myosinekop :De binding van calciumionen veroorzaakt een conformationele verandering in de myosinekop, die een bolvormig domein bevat dat bekend staat als de myosinekopgroep. Deze verandering legt de bindingsplaatsen op de myosinekop bloot, waardoor deze kan interageren met de actinefilamenten.

4. Overbruggingsformatie :De myosinekop bindt zich aan een specifieke plaats op het actinefilament en vormt een kruisbrug tussen de dikke (myosine) en dunne (actine) filamenten. ATP, het energiemolecuul van de cel, bindt zich aan de myosinekop.

5. Krachtslag :Hydrolyse van ATP levert energie voor de 'krachtslag', waarbij de myosinekop een conformationele verandering ondergaat, waarbij het actinefilament naar het midden van de sarcomeer (de zich herhalende eenheid van de spier) wordt getrokken. Deze glijdende beweging van de actinefilamenten veroorzaakt spiercontractie.

6. Onthechting van myosine :Na de krachtslag maakt de myosinekop zich los van het actinefilament en keert terug naar zijn oorspronkelijke conformatie.

7. Ontspanning :Ontspanning vindt plaats wanneer de calciumionen terug in het sarcoplasmatisch reticulum worden gepompt, waardoor de calciumconcentratie in de spiervezels wordt verlaagd. Dit zorgt ervoor dat de myosinekoppen loskomen van de actinefilamenten, waardoor ze terug kunnen glijden naar hun oorspronkelijke posities. De spiervezel ontspant en de cyclus kan zich herhalen als er een nieuwe zenuwimpuls wordt ontvangen.

Deze opeenvolging van gebeurtenissen, waarbij brugvorming, krachtslagen en onthechting betrokken zijn, gaat door totdat de spiercontractie stopt. De frequentie van deze cycli bepaalt de kracht en duur van de spiercontractie.