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Myosin light chain phosphatase (MLCP), a type I phosphatase: Key regulator of vascular tone and an attractive target for novel therapeutic strategies in cardiovascular medicine - 18/08/26

Doi : 10.1016/j.biopha.2026.119804 
Nikola R. Lazarov a, b, 1, Kamelya Bratoeva a, b, 1, Timm Schreiber c, Viktor V. Velyanov a, b, Nikolay Evtimov b, h, Ivan Nikolov i, Mitko I. Mladenov g, Vladimir T. Todorov c, e, Hristo S. Gagov f, Lubomir T. Lubomirov b, c, d,
a Department of Physiology and Pathophysiology, Medical University-Varna, Varna, Bulgaria 
b Vascular Biology Research Group (RenEVA), Research Institute, Medical University-Varna, Varna, Bulgaria 
c Institute of Physiology and Pathophysiology, Faculty of Health, Department of Medicine, Biomedical Center for Education and Research (ZBAF), Witten/Herdecke University, Witten, Germany 
d Institute of Systems Physiology, Center of Physiology, Faculty of Medicine and University Hospital Cologne, University of Cologne, Germany 
e Department of Internal Medicine III, University Hospital and Medical Faculty Carl Gustav Carus, Technische Universität Dresden, Dresden, Germany 
f Department of Animal and Human Physiology, Faculty of Biology, Sofia University, St. Kliment Ohridski, Sofia, Bulgaria 
g Institute of Biology, Faculty of Natural Sciences and Mathematics, Ss. Cyril and Methodius University, Skopje 1000, Macedonia 
h Urology Clinic, St. Anna-Hospital, Varna, Bulgaria 
i Urology Department, Haskovo General Hospital (MBAL), Haskovo, Bulgaria 

Correspondence to: Institute of Physiology and Pathophysiology Biomedical Center for Education and Research (ZBAF), Department Medicine, Faculty of Healthcare, Witten/Herdecke University, Stockumer Straße 12, Witten 58453, Germany. Institute of Physiology and Pathophysiology Biomedical Center for Education and Research (ZBAF), Department Medicine, Faculty of Healthcare, Witten/Herdecke University Stockumer Straße 12 Witten 58453 Germany

Abstract

The maintenance of stable vascular tone is functionally important for buffering flow and redistributing blood oxygen and glucose to match the metabolic demands of organs and tissues. As the tone of other hollow organs, build by smooth muscle cells, vascular tone is governed by the reversible phosphorylation of the 20-kDa regulatory light chains of myosin (MLC 20 ) controlled by two opposing enzymes: the calcium/calmodulin (Ca²⁺-CaM)-activated myosin light chain kinase (MLCK), which phosphorylates MLC 20 , and myosin light chain phosphatase (MLCP), which dephosphorylates it. In this review, we summarize the key aspects of tone regulation across different brain regions and peripheral vascular beds, with particular emphasis on the central role of the enzyme myosin light chain phosphatase (MLCP) in both physiological and pathological contexts. We propose that MLCP functions as a central molecular integrator of Ca²⁺-dependent, RhoA/ROCK-mediated, cyclic nucleotide–dependent, redox- and hypoxia-sensitive, and splice variant–controlled signalling pathways that collectively determine vascular tone. Finally, we discuss clinically relevant perspectives for research aimed at improving the management of diseases associated with impaired MLCP function.

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Graphical Abstract




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Keywords : Vascular tone, Myosin-light-phosphtase, MYPT1-splice-variants, MYPT1-phosphoylation, CAMP, CGMP


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