クロスブリッジサイクル

クロスブリッジサイクルは、ミオシン頭部がアクチンと周期的に結合し、パワーストロークを行い、ATP結合で解離し、ATP加水分解で再び力発生可能な状態へ戻る過程である。

ボートのオールが水をつかみ、後ろへかき、離れ、元の位置へ戻る動作の反復に似る。多数のミオシン頭部が時間をずらして働くため滑らかな力になる。

Ca²⁺–トロポニンC結合でアクチン結合部位が露出すると、ADPとPiを持つミオシンがアクチンへ結合する。Pi放出に伴い強結合とパワーストロークが起こり、ADPが外れる。新しいATPがミオシンへ結合するとアクチンから解離し、ATP加水分解で頭部がコックされた状態へ戻る。ATPは力発生だけでなく解離にも必要で、Ca²⁺濃度と負荷がサイクル速度を調節する。

死後にATPが枯渇するとミオシンがアクチンから解離できず、死後硬直が生じる。生体ではATP供給が続くことで反復可能になる。

ATP結合はミオシンをアクチンから外す段階であり、単純に「ATPが結合すると収縮する」ではない。骨格筋・心筋と平滑筋では調節蛋白質が異なる。