筋細胞内の生化学?(筋力発揮のポンチ絵②)
筋肉細胞の中でミオシンがアクチンに食いつくために起きていると言われている生化学の反応の前提になる物質どうしの反応を先に見ておきましょう。
(カルシウムイオンとトロポニンC)
カルシウムイオンはトロポニンCに引っ付く性質があるそうです。つまり、小胞体のドアが、開くとその誘引力で小胞体から筋繊維に向かって吸い出される、というような挙動をする。
ドアを全開にするとか、半開きにするとかの調節は別の機序でなされるが、開いた分だけ、カルシウムイオンがトロポニンCに吸い付く。
(ミオシン頭部のATP親和性)
ミオシン頭部にはATPase活性という性質を持っている。化学の素養が十分とは言えないので、必ずしも正しい理解をしている自信もないが、消化酵素アミラーゼとかリパーゼみたいに、-aseという呼び名でATPの形を変化させる特性、くらいに理解しておけば、当たらずとも遠からずだと思う。
ミオシン頭部は、前のノートでゴルフクラブのヘッドみたいな形をしていると書いたが、実際にはひとつのミオシン頭部にヘッドが2つ付いているような形状で、発芽したモヤシの丸い部分が途中でパカりと2つに割れたような形で、その割れ目にATPを吸い寄せながら、ADPに変化させて抱え込む。
ATPはずっと後で必要になったら説明しますが、とりあえずココではエネルギーの素くらいの説明でスルーします。ATPはリン(P)が3つ(Triple)アデノシン(A)に付いているのでATPで、Pがひとつとれて2つ(Double)になるとADPくらいにしておきましょう(厳密にはちょっと違うとも思いますが、、、)
ただし、ミオシン頭部とATPが存在するだけでは、平時の筋肉細胞内ではこのADP咥え込みが起こるほどには活性が足りず、、、
アクチン上の新和部が見えている状態(トロポニンCの蓋が外れている状態)の時に反応のための活性が必要十分となって反応が進みます。
(ミオシン頭部とアクチン親和部の結合)
トロポニンCの蓋が外れて親和部が露になると、そのことがミオシン頭部のATPに対する活性を変化させるコトとどう関係あるのか私は理解できていませんが、その状態では元々、離れて存在しているミオシンとアクチンの間で架橋(ブリッジ)が発生する。
そこから先も私はちゃんと理解できている気がしないのだが、アクチン親和部もミオシンの頭部もフィラメント上に連続して存在しており、一度、すぐそこにいた近くにあったアクチンとミオシンの結合が完成しても、後ろのミオシンの活性に押し出される形で、小学生のポルカダンスみたいに相手を取り替えながらくっつきまくる、、、という下ネタみたいなことが多分起きている。
その度にエネルギーの素(ATP)を使うので、とんでもない労力になる。話が脱線してきているので、次回、ちゃんと上記の生化学反応がどのように筋力になるのか、書いてみようと思います。
(にしても画像の添付をどうしたら良いものか、この投稿は、画像が横長にしか表示できないのか?試しのつもりが結果として、ウダウダスマホで書くことになってしまい、誤字脱字の確認がかなり不十分ですが、悪しからず)
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