主な違い-アクチンとミオシン
筋肉はタンパク質から構成されています。 アクチンとミオシンは筋肉に含まれる2つのタンパク質で、動物の筋収縮に関与している。 トロポミオシン、トロポニン、メロミオシンと呼ばれる調節タンパク質と協調して、身体の随意的な筋肉運動を制御している。 アクチンとミオシンは、筋原線維の中に縦に並んだフィラメントを形成している。 アクチンとミオシンの主な違いは、アクチンが細いフィラメントを形成しているのに対し、ミオシンは太いフィラメントを形成していることである。 この2本のフィラメントが互いにすべり合うことが繰り返されることで、筋肉の収縮が起こるのです。 アクチンとは何か
-定義、構造、機能
2.ミオシンとは何か
-定義、構造、機能
3.アクチンとミオシンの共通点
-共通点の概要
4.アクチンとミオシンの違いとは何か
-主要相違点の比較
キーターム: 収縮フィラメント、F-アクチン、G-アクチン、筋収縮、ミオシン、重合
アクチンとは
アクチンとは筋肉細胞内で細い収縮フィラメントを形成するタンパク質を指します。 真核細胞で最も多く存在するタンパク質です。 アクチンは高度に保存されたタンパク質である。 アクチンには単量体(G-アクチン)とフィラメント状(F-アクチン)の2つの形態がある。 生理的な条件下では、G-アクチンはATPのエネルギーを使って容易に重合し、F-アクチンを形成する。 図1に細いアクチンフィラメントの形成を示す。
図1:細いアクチンフィラメントの形成
アクチンフィラメントは両端から重合が始まるが、両端の重合率は均等でない。 その結果、フィラメントには固有の極性が生じる。 重合速度の速い端を棒状(+)端、重合速度の遅い端を尖状(-)端と呼ぶ。 トロポミオシンとトロポニンの結合により、アクチンフィラメントが安定化される。 図2:G-アクチンのサブドメイン
Figure 2: G-Actin Subdomains
細胞の形や動きはアクチンフィラメントに依存する。 アクチンフィラメントの主な機能は、細胞の動的な細胞骨格を形成することである。 細胞骨格は構造的な支持を与え、細胞内部とその周囲を結びつける。 アクチンフィラメントはまた、細胞の運動を助けるフィロポディアとラメラポディアの形成にも関与している。 アクチンフィラメントは、有糸分裂の際に、小器官の娘細胞への輸送を助けている。
ミオシンとは
ミオシンは、筋肉細胞の太い収縮フィラメントを形成するタンパク質を指します。 すべてのミオシン分子は、1本または2本の重鎖と数本の軽鎖から構成されています。 このタンパク質には、頭部、頸部、尾部の3つのドメインが確認できる。 ヘッドドメインは球状であり、アクチンおよびATP結合部位を含む。 ネック領域はα-helicalを含む。 尾部には、異なる分子との結合部位がある。 図3:ミオシン
Figure 3: Myosin
Myosin I, II, III, IVなど13種類のミオシンが同定される。 ミオシンIは小胞の輸送に関与している。 ミオシンIIは筋収縮に関与している。 図4:骨格筋の構造
図4:骨格筋の構造
筋肉の収縮はスライディングフィラメント理論で説明される。
アクチンとミオシンの類似性
- アクチンとミオシンはどちらも筋肉に見られるタンパク質分子であり、
- アクチンとミオシンはどちらもモータータンパク質の一種である。
- アクチンとミオシンはともに収縮性フィラメントを形成する。
- アクチンとミオシンはともに筋肉の収縮に関与する。
アクチンとミオシンの違い
定義
アクチンの場合。 アクチンは、筋肉細胞で細い収縮性フィラメントを形成するタンパク質を指します
ミオシン。
フィラメントの大きさ
Actin: アクチンは、筋肉細胞の太い収縮性フィラメントを形成するタンパク質を指す。 アクチンは細く(0.005μm)、短い(2~2.6μm)フィラメントを形成します。
ミオシン ミオシンは太く(0.01μm)長い(4.5μm)フィラメントを形成しています。
制御タンパク質
アクチン アクチンフィラメントはトロポミオシンとトロポニンで構成されている。 ミオシンフィラメントは、メロミオシンからなる。 アクチンフィラメントはAバンドとIバンドに見られます。
ミオシン
クロスブリッジ
Actin: アクチン。 アクチンフィラメントはクロスブリッジを形成しません。
ミオシン。
Surface
Actin: ミオシンフィラメントがクロスブリッジを形成する。
ミオシン:ミオシンフィラメントの表面はざらざらしている。 アクチンフィラメントは数が多い。
ミオシン。
Ends
アクチン:アクチンフィラメントが6本に対してミオシンフィラメントが1本発生する。 アクチンフィラメントは一端が自由です。
ミオシン。
Sliding
アクチン:ミオシンフィラメントの両端はフリー。 アクチンフィラメントは収縮時にHゾーンにスライドする。
ミオシン:収縮時にミオシンフィラメントはスライドしない
結論
アクチンとミオシンは筋細胞の収縮フィラメントを形成する2種類のタンパク質である. アクチンは細くて短いフィラメントを形成し、ミオシンは太くて長いフィラメントを形成する。 アクチンとミオシンは他の真核細胞にも存在し、細胞骨格を形成して分子の移動に関与している。 アクチンとミオシンの主な違いは、それぞれのタンパク質が形成するフィラメントの種類です。
文献:
画像提供:
1. “Thin filament formation” By Häggström, Mikael (2014). “Mikael Häggströmのメディカルギャラリー2014”. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.008. issn 2002-4436. (パブリックドメイン)via Commons Wikimedia
2. “G-actin subdomains” By Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com) – Own work (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
3. “Myosin filament” By Dr Darsh at English Wikibooks – Transferred from en.wikibooks to Commons (Public Domain) via Commons Wikimedia
4. “Skeletal muscle” (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia