新しいモデルに基づく筋疲労の研究-短縮中のATP分解速度を中心として-

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04670100
• Research Institution: Jikei University School of Medicine
• Principal Investigator: 馬詰 良樹 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (40056990)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大野 哲生 東京慈恵会医科大学, 医科部, 助手 (30233224) ; 渡辺 賢 東京慈恵会医科大学, 医科部, 助手 (60191798) ; 竹森 重 東京慈恵会医科大学, 医科部, 講師 (20179675)
• Keywords: 疲労筋 / 2.3-ブタンジオンモノオキシム / BDM / X線回析 / 骨格筋

Research Abstract

骨格筋の疲労のうち化学・力学エネルギー変換系の変調の機序を.大沢(Jikeikai Med.J,1989)が提唱する新しい筋収縮モデルの見地から検討した。
筋収縮の直接のエネルギー源をATPの加水分解エネルギーでなく、収縮タンパク系の中にある「熱溜め」におく大沢のモデルの則ってドーソンらのNMRによる研究結果(Nature、1978)を解釈すると、疲労筋において変調を受けるのはATPの加水分解エネルギーを「熱溜め」に移す過程ではなくて「熱溜め」のエネルギーを収縮のエネルギーに変換する過程そのものにあることがわかる。さもなければ、収縮張力あたりのエネルギー消費は疲労の進展に伴って増大するはずだからである。このように疲労を捉えなおしたとき、我々が研究を進めてきた有機加合物2,3-ブタンジオンモノオキシム(BDM)の骨格筋に対する効果と全く区別できないものであることが明らかになった。
そこで疲労筋の分子形態を調べるに先だって、BDMにより収縮を可逆抑制された骨格筋生筋の分子形態をX線折法により検討した。BDMには興奮収縮連関系への作用もあるので、BDMの収縮タンパク系への作用だけを見るためにスキン.ドファイバーでも同様に分子形態を観察した(未発表)。
また、新しい筋収縮モデルによれば、化学・力学エネルギー変換系の特性は短縮中の筋線維において最もよく発揮されるはずだから、短縮中の骨格筋の分子形態をも検討した。
現時点ではいまだ疲労筋についての分子形態観察が十分でなく、疲労筋とBDM作用下の骨格筋での分子形態の直接対比ができていない。今後さらにいろいろな側面から疲労筋とBDM作用下の骨格筋を対比し、疲労筋のモデルとしてのBDM作用下骨格筋の可能性を追及する。

Research Products

• [Publications] N.Yagi,S.Takemori M.Watanabe,K.Horiuti&Y.Amemiya: "Effects of 2,3-butanedione monoxime on contraction of frog skeletal muscles:an X-vay diffraction study." Journal of Muscle Research and Cell Motility. 13. 153-160 (1992)
• [Publications] N.Yagi,S.Takemori&M.Watanabe: "An X-ray diffraction study of frog skeletal muscle during shortening mear the maximum velocity" Journal of Molecular Biology.