縞模様の中の秘密「當瀬規嗣解説」

間隔狭まると筋肉収縮

筋肉が収縮する源は、１本１本の細長い筋原線維に規則正しく並ん　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　でいる横紋と呼ぶ横縞模様にある、というところで前回終わりました。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　今回は、この横縞の正体としくみを解き明かしましょう。筋原線維は、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　「フィラメント」と呼ぶ、さらに細いたくさんのタンパク質の線維が縦に　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　束となつてできています。フィラメントには「太い」ものと「細い」もの、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　二種類あります。横縞が見える部分は「太い」フィラメントが縦に積み　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　重なって、帯状になっている場所です。ここではさらに「太い」のと「細　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　い」二種類のフィラメントが交互に重なっています。縞と縞の間は、縞　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　の部分から連なっている「細い」フィラメントしかありません。ですから　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　色が薄く見えるというわけです。ところで、筋肉が縮むときは、この縞　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　と縞との間隔が狭くなります。筋肉が刺激を受けると、「太い」フィラメ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ントから出ている＜ひげ＞が、隣接する「細い」フィラメントにくっついて、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　縞がある部分へ引っ張ろうとします。しかし、「細い」フィラメントは、両　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　隣の「太い」フィラメントから同時に引っ張られるので動かず、むしろ両　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　隣の「太い」フィラメント同士の距離が近くなり、これで縞の間隔が狭く　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　なるのです。こうしたしくみで、筋肉は縮みます。でも、もとのタンパク　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　質（二種類のフィラメント）自体は縮まりません。この現象は、二種類　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　のフィラメントを用意さえすれば、試験管の中でも再現することができ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ます。「筋肉が縮む」という体の中の不思議な現象が、科学の力で解　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　明されているんです。ちょっと感動しませんか？。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（とうせ・のりつぐ＝札医大医学部長）