| 研究課題/領域番号 |
18500515
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
スポーツ科学
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| 研究機関 | 東京慈恵会医科大学 |
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研究代表者 |
馬詰 良樹 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (40056990)
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| 研究分担者 |
竹森 重 東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (20179675)
山口 真紀 (山口 眞紀) 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (30271315)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
3,200千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 300千円)
2007年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2006年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
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| キーワード | 疲労 / 骨格筋 / カルシウム / 筋節長 / 静止張力 / アクチン / ストレッチアクティベーション / クロスブリッジ / 生理学 / 細胞・組織 / 分子モーター / 生物物理 / リン酸アナログ / 筋疲労 / X線回折 / ミオシン |
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| 研究概要 |
筋収縮活性化は、細いフィラメント上のトロポニンへのカルシウムの結合と、それに続くアクチンへのミオシン結合による活性化過程に分けられる。この後半の過程は自己増殖的であるため、疲労筋での筋パフォーマンス低下の重要な作用点である可能性がある。そこで本研究ではこの自己増殖的活性化過程に焦点をしぼり、本過程に対する筋張力の関与を、リン酸アナログであるフッ化アルミニウムを用いて解析することを主目的とした。
X線回折法とNMR法により、フッ化アルミニウムを結合したミオシンの性質を調べたところ、フッ化アルミニウムを結合したミオシンは可動性が低く、ミオシンバックボーンのまわりでらせんを描いて拘束されていることがわかった。またこのらせん構造が失われる過程は初期張力から見積もった収縮張力回復過程と一致していたため、フッ化アルミニウムを結合したミオシンはアクチンと相互作用後すぐにアナログを解離し、収縮サイクルに入ることがわかった。このことからアナログ解離の律速段階はアクチンとの結合ステップであることが確かめられた。
また張力を発生しない外来性のアクチンを加えるとアナログ解離は活性化されたが、その大きさは線維を引き伸ばしても増大しなかった。アクチンによるミオシンのアナログ解離過程の活性化に、細いフィラメントにかかる歪みが深く関わっていることがわかった。
これらのことから、アクトミオシンによる自己増殖的筋活性化機構の実現には、細いフィラメントにかかる歪みがアクトミオシン結合を促進することが重要であることが示唆された。
筋疲労に関わる因子としてこれまで種々のものが提唱されてきているが、張力減少による負の効果が自己増殖的に働くことがこれらの因子の作用を増強している可能性が考えられる。
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