筋フィラメントとは何ですか？

筋フィラメントは、筋膜の筋原線維に見られるタンパク質分子の鎖です。薄くて厚い筋フィラメントには2つのタイプがあり、薄いフィラメントは主にタンパク質アクチンと厚いフィラメントが作られており、主にタンパク質ミオシンで構成されています。縞模様の筋肉組織では、サルメアと呼ばれるポリペプチド錯体を繰り返す際に、筋原線維内にフィラメントが配置されます。筋フィラメントは、筋肉の収縮と弛緩に重要な役割を果たします。

鎖筋肉は、骨格筋の形で体全体に見られます。これは、収縮と動きを意識的に制御できる筋肉の一種です。心筋も硬化し、心臓の壁の中にのみ見られます。硬化筋の細胞内には、筋原線維と呼ばれる管状のオルガネラがあります。筋フィブリルは、厚くて薄い筋フィラメントの形でタンパク質の束で構成されています。

鎖筋組織では、筋フィラメントには変化しない設定された長さがあります。筋肉が収縮または伸びると筋肉が短くなると、再びリラックスすると伸びます。薄い筋フィラメントは主にアクチンと呼ばれるタンパク質で作られており、筋肉収縮中にはしごのような足場になり、ミオシンフィラメントが力を生成するために使用できます。薄い筋フィラメントでは、アクチンタンパク質分子は、ネブリンとトロポニンと呼ばれる他の2つのタイプのタンパク質に結合しています。厚い筋フィラメントは、主にモータータンパク質ミオシンで作られており、タンパク質のアクチンネットワークに結合しており、チチンと呼ばれる別のタンパク質を使用しています。

筋フィラメントは、スライドフィラメントモデルと呼ばれるモデルを使用して、筋肉収縮に役割を果たします。中枢神経系からの活動電位衝動は、骨格筋組織内からのカルシウムイオンの放出を引き起こします。カルシウムイオンは、アクチン筋フィラメントのミオシン結合部位を覆い隠すタンパク質トロポミオシンと結合します。カルシウム結合チャNGESトロポミオシン分子の構造により、ミオシンフィラメントがミオシン結合部位でアクチンフィラメントと化学結合を形成することができます。

ミオシンとアクチンのフィラメントが結合されると、収縮のプロセスが実際に始まります。ミオシン筋フィラメントがアクチンタンパク質のパッシブネットワーク上に滑るため、筋肉が短く、または収縮します。筋肉が収縮すると、アデノシン三リン酸（ATP）と呼ばれるヌクレオチドがミオシンフィラメントと結合し、アクチンフィラメントとの結合を弱めます。ミオシンフィラメントはATPを使用してエネルギーを獲得して、アクチンフィラメントから離れて元の位置に戻ることができます。これにより、筋肉が長くなり、リラックスした位置に戻ります。