ミオシン軽鎖ホスファターゼ
ミオシン軽鎖ホスファターゼ(ミオシンけいさホスファターゼ、英: myosin light-chain phosphatase、EC 3.1.3.53、系統名: [myosin-light-chain]-phosphate phosphohydrolase)またはミオシンホスファターゼ(myosin phosphatase)は、ミオシンIIの軽鎖(英語版)を脱リン酸化する酵素(セリン/スレオニン特異的プロテインホスファターゼ(英語版))であり、以下の反応を触媒する。
ミオシン軽鎖-リン酸 + H2O = ミオシン軽鎖 + リン酸
この脱リン酸化反応は平滑筋組織で生じ、筋細胞の弛緩過程を開始する。そのため、ミオシン軽鎖ホスファターゼはミオシン軽鎖キナーゼによって開始された筋収縮過程を元に戻す酵素である。この酵素は、触媒サブユニット(プロテインホスファターゼ1、PP1)、ミオシン結合サブユニット(MYPT1(英語版))、そして機能未知の3つ目のサブユニット(M20)から構成される。触媒サブユニットは2つのマンガンイオンを利用してミオシン軽鎖の脱リン酸化を触媒し、それによってミオシンのコンフォメーション変化が引き起こされて筋肉は弛緩する。この酵素は高度に保存されており、全ての平滑筋組織に存在する。ミオシン軽鎖ホスファターゼはRhoキナーゼ(英語版)によって調節されていることが知られており、アラキドン酸やcAMPなど他の分子がこの酵素を調節しているかどうかに関しては現在も議論がある。
ミオシン軽鎖キナーゼの調節経路は明確に示されていた一方で、1980年代終盤までは、ミオシン軽鎖ホスファターゼは調節されておらず、収縮/弛緩過程はミオシン軽鎖キナーゼの活性に完全に依存していると考えられていた。しかしながら1980年代以降、Rhoキナーゼの阻害効果が発見され、詳細な研究が行われた。GTP結合型RhoA(英語版)はRhoキナーゼを活性化し、RhoキナーゼはMYPT1の主要な阻害部位であるThr696とThr866をリン酸化する。このことは、MYPT1が反応速度と特異性を高めるだけでなく、反応速度を大きく低下させる役割も果たしていることを示している。しかしながら、テロキン(英語版)が添加された場合には、MYPT1が脱リン酸化されるわけではないが、Rhoキナーゼの作用は無効化される。
提唱されている他の調節機構としては、アラキドン酸が関与するものがある。筋組織にアラキドン酸を添加すると、ミオシンの脱リン酸化(すなわち弛緩)速度が低下する。しかしながら、アラキドン酸がどのように阻害剤として機能しているかに関しては議論がある。
ミオシン軽鎖ホスファターゼの調節機構が破綻し始めた場合には、大きな健康上の問題が生じる場合がある。平滑筋はヒトの呼吸器、循環器、生殖器やその他の系に存在するため、平滑筋が調節不全のために弛緩しなくなった場合には、喘息、高血圧、勃起不全など広範囲の問題が生じる可能性がある。