2019 Fiscal Year Annual Research Report
クロスブリッジおよびタイチンの弾性に着目した反動動作による筋力増強メカニズム解明
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19H04011
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
福谷 充輝 立命館大学, スポーツ健康科学部, 助教 (80722644)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉 晴夫 帝京大学, 医学部, 名誉教授 (20082076)
伊坂 忠夫 立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (30247811)
八木 直人 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 特別研究員 (80133940)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | アクチン / ミオシン / タイチン / 反動動作 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は2つの実験プロジェクトを通して、反動動作によってなぜ筋力発揮能力が向上するのかを検証するものである。2019年度は、1つ目の実験プロジェクトであるクロスブリッジの影響についてX線回折を用いて検証した。本実験では、アクチンやミオシンの構造を細胞が生きた状態 (水溶液内) で計測する必要があるため、純粋な結晶ではない状態、かつ高い時間分解能で計測しなければならない。そこで、強力なX線を使うことができる大型放射光施設SPring-8で、小角散乱という手法を用いて実験を行った。まずは反動動作 (伸張性収縮) を行った後に短縮性収縮を行う反動動作条件、次に反動動作を行わずに(等尺性収縮後に) 短縮性収縮を行うコントロール条件を設定し、これらの力発揮中に筋力変化とX線回折による1.1、1.0反射の比 (結合したクロスブリッジの数の指標) を計測した。筋収縮時に、ミオシンヘッドがアクチンに結合するということは、ミオシンヘッドの質量がアクチン側によるということであり、これによって1.1反射強度が増大するため、結合したクロスブリッジの数が増大すれば1.1反射強度が1.0反射強度に対して増大するはずである。本研究ではこの反射強度にシフトを主要な検証ポイントとしている。現在は、データ取得が完了し、データの分析を進めている状況である。反動動作条件はコントロール条件と比較して、明らかに短縮性収縮中の筋力が大きかった、つまり反動効果が認められた。この時に、結合したクロスブリッジの数が条件間で異なるかどうかを、X線回折のデータから分析中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本プロジェクトで企画している2つの実験のうち、重要度が高く、実験実施に時間がかるX線回折の実験に2年間をかける予定であったが、実験を想定以上にスムーズに実施することが出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度は、2019年度に取得したデータ分析と同時に、もう一つの実験を前倒しで着手し、より多角的な視点で検証が出来るように十分なデータを取得する。
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