La contraction de la cellule nécessite aussi du calcium
Bien que la tropomyosine soit présente dans les cellules musculaires lisses, celle-ci ne masque pas les sites de fixation de la tête de myosine sur l'actine et n'est donc pas le facteur qui bloque la formation de ponts d'union.
En fait, l'interaction de la myosine avec l'actine ne peut avoir lieu que si la myosine est phosphorylée. Cette phosphorylation se fait au niveau de la chaîne légère de la myosine et est assurée par une enzyme appelée Myosin light-chain kinase (MLCK). Or, la MLCK est une enzyme calcium-calmoduline dépendante, c'est-à-dire qu'elle n'a une activité que si elle est au préalable activée par le complexe calcium-calmoduline. La calmoduline est une protéine ubiquitaire qui ne fixera du calcium pour former le complexe calcium-calmoduline que si la concentration intracellulaire de calcium augmente dans le cytoplasme.
Cette augmentation de calcium sera liée soit à une libération du calcium du réticulum sarcoplasmique par les canaux calciques activés par l'IP3, mais pourra aussi provenir du milieu extracellulaire, ce qui est caractéristique de ces cellules musculaires lisses par rapport aux cellules musculaires striées. Enfin, comme pour le muscle strié squelettique, la MyosinATPase assure la rotation des têtes de myosine et ainsi le cycle attachement-détachement permettant la production d'une force contractile.
Pour que la contraction cesse, il est nécessaire que la concentration de calcium cytoplasmique diminue pour diminuer le complexe calcium-calmoduline et ainsi diminuer l'activité de la MLCK. Ceci est assuré comme pour le muscle strié par une pompe calcique de la membrane du réticulum sarcoplasmique qui permet de restocker le calcium à l'intérieur du réticulum. En plus, au niveau de la membrane plasmique,il existe un antiport Ca2+/Na+ ainsi qu'une pompe calcique qui permet de faire sortir le calcium de la cellule. Enfin, la relaxation nécessite en plus la déphosphorylation des chaînes légères de myosine afin de rompre les ponts d'union actine-myosine par une myosin light-chain phosphatase.