細胞レベルおよび分子レベルでの筋肉収縮に関係するイベントは何ですか？
筋肉収縮は、筋肉細胞内の複数のタンパク質の相互作用を含む複雑なプロセスです。筋肉収縮に関与する主要なタンパク質はアクチンとミオシンであり、これらはサルコメアと呼ばれる繰り返しユニットに配置されています。筋肉収縮のプロセスは、次の細胞および分子イベントによって要約できます。
1。励起制御の結合 ：筋肉収縮のプロセスは、活動電位と呼ばれる電気信号によって開始されます。活動電位が筋肉細胞に到達すると、細胞の内部カルシウム貯蔵である筋細胞質網状体からのカルシウムイオンの放出が引き起こされます。
2。トロポニンへのカルシウム結合 ：筋肉細胞のカルシウム濃度の増加により、カルシウムイオンは、薄いフィラメント（アクチン）にあるトロポニンと呼ばれるタンパク質に結合します。この結合は、アクチン分子の結合部位を露出させるトロポニンの立体構造変化を誘発します。
3。 Actin に結合するミオシンヘッド ：トロポニンの立体構造変化により、ミオシン分子の球状領域であるミオシン頭がアクチンフィラメント上の露出した結合部位に結合することができます。この相互作用は、薄いフィラメントと厚いフィラメントの間にクロスブリッジを形成します。
4。パワーストローク ：ミオシンヘッドがアクチンに結合すると、それは立体構造の変化を起こし、薄いフィラメントをサルコメアの中心に向かって引っ張ります。この動きはパワーストロークとして知られており、筋肉収縮に必要な力を生成します。
5。 ADPリリースおよびPIバインディング ：電力ストロークの後、ATP加水分解の産物であるADPと無機リン酸（PI）がミオシンヘッドから放出されます。このステップでは、収縮の次のサイクルのためにミオシンヘッドを準備します。
6。ミオシンへのATP結合 ：ATPはミオシンヘッドに結合し、アクチンフィラメントから分離します。この分離は、ミオシンヘッドを別のラウンドのバインディングとパワーストロークにリセットします。
7。リラクゼーション ：活動電位が終了すると、カルシウムイオンはカルシウムポンプによって筋膜網膜に積極的に輸送され、筋肉細胞のカルシウム濃度が低下します。カルシウムレベルの低下により、トロポニンは元の立体構造に戻り、アクチンの結合部位をブロックします。結合したミオシンなしで、薄いフィラメントは元の位置に戻り、筋肉をリラックスさせます。
これらの細胞および分子イベントのシーケンスは、筋肉の収縮中に急速に繰り返され、筋肉が力と動きを生成できるようにします。