骨格筋収縮を抑制するタンパク質と、その抑制を解除するイオンは何か?
トロポミオシンの役割
トロポミオシンは細長い繊維状タンパク質で、骨格筋繊維のアクチンフィラメント間の溝に位置しています。安静時にはトロポミオシンがアクチン上のミオシン結合部位を覆い、ミオシンとアクチンの架橋(クロスブリッジ)形成を阻止し、筋収縮を抑制します。
カルシウムイオンの作用
神経刺激により活動電位が筋繊維に伝わると、サルコプラズミックレティクル(筋小胞体)からカルシウムイオン(Ca²⁺)が放出されます。このカルシウムは、アクチンフィラメントに結合しているタンパク質トロポニンの特定部位に結合します。
抑制解除のメカニズム
カルシウムがトロポニンに結合すると、トロポニン‑トロポミオシン複合体の立体構造が変化し、トロポミオシンがミオシン結合部位から離れます。その結果、ミオシン頭部がアクチンに結合できるようになり、クロスブリッジが形成されて筋収縮が開始されます。
要するに、トロポミオシンがアクチン上のミオシン結合部位を遮断して収縮を抑制し、カルシウムイオンがトロポニンに結合することでトロポミオシンが移動し、抑制が解除されます。
