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クロスブリッジサイクル筋収縮のメカニズムについての私たちの理解の多くは、1950年代から1970年代半ばまでの優れた生化学研究からもたらされています（Webb and Trentham、83）. この間、特定の筋肉タンパク質を単離するための方法、ならびにその物理化学的および生化学的特性を測定するための方法が開発された. 最も単純な形態では、筋収縮タンパク質に関する生化学的実験により、クロスブリッジサイクル中にアクチン（A）がミオシン（M）およびATPと結合して力、アデノシン二リン酸（ADP）および無機リン酸Piを生成することが示された。筋肉の死に際して、アクチンとミオシンが相互作用して非常に堅い接続を形成する厳密な状態になることもまた知っている. これは、アクチンとミオシンが相互作用することができれば、ATPは収縮期にどこに入るのでしょうか？実験により、ミオシン分子がATPをADPに加水分解し、Pi. 言い換えれば、科学者は、ATPが骨格筋系において少なくとも2つの機能を果たすことに同意する：まず、ATPはミオシンからアクチンを切断し、次に、ATPはミオシン分子によって加水分解され筋収縮に必要なエネルギーを生成する. 筋収縮に関与する種々の生化学的段階のこの記述は、Lymn-TaylorアクソミオシンATPアーゼ加水分解機構. （Webb and Trentham、83）Lymn-Taylor運動計画と機械的クロスブリッジサイクルとの関係は完全には分かっていない. しかし、ライムン（Lymn）およびテイラー（Taylor）は、それらの生化学的データが、以下のように考えられる4段階クロスブリッジサイクルに組み込まれ得ることを提案した：アクチン - ミオシン架橋は、ATPとミオシンの結合. 2）クロスブリッジは力を生成し、アクチンはミオシン架橋から反応生成物（ADPおよびPi）を置換する. アクチン - ミオシン架橋は、今や、ステップ1のATP結合のための準備ができている. このメカニズムの確認は実際には非常に困難であることが理解できよう！これは現在、筋肉の生物物理学的研究の活発な領域である（Webb and Trentham、83）. これらの基本的な機械的および生物物理学的反応を確認することの困難さを想像するかもしれない. しかしながら、生化学における最近の進歩は、このスキームの直接的な試験および操作を可能にしている. この進歩は、「ケージド」化合物 - ケージ形態で不活性であり、ケージが高エネルギーレーザー光のパルスによって瞬間的に除去されるときに活性となる化合物（McCrayら. ケージドATPを使用して、単一の筋繊維を上記のような実験に付し、生化学的データに基づいて予測されたように挙動することが分かった（Goldman、87）. 結晶構造に基づいて、S-1はバックドアであることが示された。酵素（基質[この場合、ATP]および触媒[この場合、アクチン]が分子の反対側の部位に結合するもの）であり、これらの観察は、ATP結合がもたらす分子メカニズムを提案する基礎を提供したアクチン解離と力発生. これは、上に提示したスキームに対する改変を表し、以下のように要約される：ミオシンおよびアクチンがしっかりと結合している初期構成において、ATPをアクチン結合部位に接続する長い間隙は閉じられている. この厳密なコンフォメーションは、ミオシン分子上の加水分解されたATPの存在と相互に排他的である. ADP-Piとして記載された中間体状態へのATPの加水分解は、クロスブリッジのコッキングを表す立体配座変化を伴うが、ATPからの化学エネルギーはミオシン分子に移される. 次いで、アクチンはミオシンにリバインドし、ATPの末端リン酸基の放出を引き起こし、ミオシン分子がアクチンに結合している間にコンフォメーション変化を逆転させ、筋肉収縮の卒中を提供すると考えられる. このスキームは、新たに得られた構造データを用いて利用可能な実験データの最良の合成を表す. このダイナミックスキームを提案するには、大量の解釈と文章の合成が必要なのは、スナップショットだけなので、強調する必要があります。のミオシン - アクチン - ヌクレオチド構造が利用可能である. 、加水分解の直後、しかし無機リン酸放出の前に）他のスナップショットを提供するか？プロセスの. クロスブリッジサイクルのもう一つの素敵なアニメーションは、サンディエゴ州立大学医科大学人間生理学ページ. McCray、JA、Herbette、L、Kihara、T、Trentham、DR. atpを必要とする生体系の時間分解研究に関する新しいアプローチ：ケージドATPのレーザーフラッシュ光分解. Bethesda、MD：American Physiological Society. 最終更新日：2006年11月13日金曜日15:56:13 PSTこのサイトに関するご質問やご意見は、ウェブマスターに電子メールでご連絡ください. Copyright 2000、University of California Regents.