2023 年度研究成果報告書

ミオシン側の新規筋収縮制御機構に着目した、反動動作におけるクロスブリッジ動態解明

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	20KK0358
研究種目	国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))
配分区分	基金
審査区分	小区分59020:スポーツ科学関連
研究機関	立命館大学
研究代表者	福谷充輝立命館大学, スポーツ健康科学部, 講師 (80722644)
研究期間 (年度)	2021 – 2023
キーワード	ミオシン / アクチン / ミオシン制御軽鎖 / 蛍光標識
研究成果の概要	近年、ミオシンには、アクチンと相互作用可能なON状態と相互作用できないOFF状態が存在することが提唱された。このON状態とOFF状態の切り替えはミオシンフィラメントへのメカニカルストレスがトリガーとなっていることが示唆されている。そのため、伸張性収縮の後に短縮性収縮を行うと短縮性収縮時の筋力増大が起こるというstretch-shortening cycleは、ミオシンのON状態への移行が関与している可能性がある。そこでミオシン制御軽鎖に方位情報を含む蛍光標識を貼付し伸張性収縮時のミオシンヘッドの角度情報を計測したところ、伸張性収縮によってより多くのミオシンヘッドがON状態になることが分かった。
自由記述の分野	バイオメカニクス
研究成果の学術的意義や社会的意義	従来、筋収縮はカルシウムイオンによりアクチン側の抑制が解かれることで生じると考えられていたが、近年、ミオシン側にも制御機構があり、物理的にアクチンと結合可能なON状態と結合できないOFF状態が存在することが提唱された。本研究はこの新規の筋収縮制御機構が、反動動作による筋力増強にも関与しているのではないかと考え、筋細胞を対象として反動動作を模した動作を行っている時に、ミオシン制御軽鎖に貼付した蛍光標識からミオシンヘッドの角度を計測した。その結果、反動動作(伸張性収縮)によってより多くのミオシンヘッドがONになるというデータが得られ、この機構も反動動作による筋力増強に貢献していることが示唆された。