トロポニンとトロポミオシンの違い

トロポニンとミオシンの違いを理解する前に、筋肉の収縮と弛緩のメカニズムを正しく理解することが重要である。筋繊維は筋原線維で構成されている。筋原繊維は、筋原線維と呼ばれる長いタンパク質が配列したもので、横紋筋組織の基本的な構成要素である。筋原線維には2つの成分があり、それぞれアクチンとミオシンから構成されています。筋原線維の中には、ミオシンとアクチンの太いフィラメントと細いフィラメントが隣り合わせに配置されている。この2つのタンパク質がミオシン内で相互作用することで、ミオシンが短縮され、筋肉が収縮する。太いフィラメントと細いフィラメントのミオシン頭部が収縮すると、細いフィラメントのアクチンと結合し、フィラメントを中心に向かって引き寄せる。筋繊維の両端が互いに引き寄せられ、筋繊維の長さが短くなる。筋原繊維の収縮には、カルシウムイオンが必要である。カルシウムイオンの濃度が高くなると筋肉は収縮し、濃度が低くなると筋肉は弛緩する。トロポニンとミオシンは、カルシウムの結合によって筋セグメントの収縮を制御する2つのタンパク質である。カルシウムイオンが存在すると、カルシウムはトロポニンに結合し、ミオシンを除去する。アクチンのミオシン結合部位を露出させる。筋肉が弛緩するとき、プロミオシンはアクチンフィラメントのミオシン結合部位をブロックする。トロポニンとミオシンの主な違いは、トロポニンがアクチンフィラメントのミオシン結合部位を解放するのに対し、トロポミオシンはアクチンフィラメントの結合部位をブロックする点である。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. トロポニンとは 3. プロシモシンとは 4. トロポニンとミオシンの類似性 5. トロポニン比較表 6. まとめ

トロポニンは何ですか？

前述のように、トロポニンはカルシウム結合により筋節の収縮を制御するタンパク質であるため、アクチンフィラメントと結合している。

カルシウムイオンとATPが存在すると、カルシウムイオンがトロポニンと結合する。カルシウムイオンがトロポニンに結合すると、ミオシンをアクチンフィラメントから外すことによって、アクチン結合部位を露出させるトリガーとなるのだ。その結果、トロポミオシン（太いフィラメントと細いフィラメント）がアクチン（細いフィラメント）に結合し、フィラメントを中心に向かって引っ張る。筋繊維を収縮させ、その長さを短くするのです。

図01：トロポニンとトロポミオシン

トロポニンは3つの制御タンパク質（トロポニンC、トロポニンI、トロポニンT）の複合体であり、筋収縮に関与している。

トロポミオシンは何ですか？

プロミオシンは、筋原繊維の細いフィラメントに関連するもう一つの制御タンパク質である。プロミオシンは、筋肉が弛緩状態にあるときに、アクチンフィラメント上のミオシン結合部位をブロックします。プロミオシンはアクチンフィラメント上に位置し、アクチンフィラメント上の結合部位にミオシン頭部が結合するのを防いでいる。ミオシンとアクチンの接触が妨げられると、筋収縮が停止する。しかし、十分なカルシウムイオンとATPが利用できると、プロミオシンはアクチンフィラメントから離れるようにコイルを巻くことができる。プロミオシンがアクチンフィラメントから分離すると、ミオシン結合部位が露出し、アクチンとミオシンの相互作用が促進される。ミオシンがアクチンと結合することで、クロスブリッジが形成され、筋収縮が起こる。

プロミオシンは、二重鎖のαヘリックスコンボリュートタンパク質である。プロミオシンは通常、筋プロミオシンアイソフォームと非筋プロミオシンアイソフォームの2つのグループに分けられる。

トロポニンとトロポミオシンの共通点

トロポニンとトロポミオシンは、筋収縮の調節タンパク質である。
トロポニンとミオシンはアクチンフィラメントに付着している。
どちらも筋原繊維に含まれる。