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世界初!筋肉が高速かつ高効率に収縮する仕組みを解明/大阪大

   

世界初!筋肉が高速かつ高効率に収縮する仕組みを解明/大阪大

1: 名無し 2017/01/14(土) 23:33:17.15 ID:CAP_USER
世界初!筋肉が高速かつ高効率に収縮する仕組みを解明

本研究成果のポイント
・人体の筋肉のうち随意筋である骨格筋の、高速かつ高いエネルギー効率で収縮する仕組みを解明した
・これまで、筋収縮の力発生の詳しいメカニズムや、高速かつ高効率に収縮する仕組みは不明だった
・今後、極めて省エネルギーなナノデバイス設計などへの応用に期待

リリース概要
大阪大学大学院生命機能研究科の藤井高志特任助教(常勤)と難波啓一教授は、骨格筋を形作るアクトミオシン>>1 複合体繊維(図1)(アクチン繊維とミオシン繊維の複合体)の立体構造を解明し、骨格筋が高速かつ高いエネルギー効率で収縮する仕組みを世界で初めて明らかにしました。

これまで骨格筋の収縮運動は、骨格筋を形作るアクチン繊維がミオシン繊維と結合することで、構造が変化し収縮が発生するものと考えられてきましたが、ミオシン繊維がエネルギー源であるATP>>2 をどのように利用するのか、そしてなぜ骨格筋が高速かつ高いエネルギー効率で収縮できるのか、その仕組みは解明されていませんでした。

今回、藤井特任助教(常勤)と難波教授はアクトミオシン複合体の像をクライオ電子顕微鏡>>3 で撮影し、画像解析法を用いてその立体構造を高分解能で解析することにより、骨格筋収縮時にアクチン繊維にミオシン繊維の頭部が結合する際に起こる、ミオシン頭部の構造変化を明らかにし、更に収縮のエネルギーには「熱ゆらぎ」を有効活用していることを解明しました。

これにより骨格筋の速い収縮と高いエネルギー効率を実現する仕組みが明らかとなり、今後それに基づいた極めて省エネルギーなナノデバイス設計などへの応用が期待されます。

本研究成果は、英国科学誌「Nature Communications」に、1月9日(月)午後7時(日本時間)に公開されました。
— 引用ここまで 以下引用元参照 —

▽引用元:大阪大学 2017年1月11日
http://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2017/20170111_2


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