アクチンとミオシンの違いとは?分かりやすく解説!

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主な違い – アクチンとミオシンの違い

筋肉はタンパク質でできています。

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ます。

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。

アクチンとは

アクチンは、筋肉細胞において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。

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す。

アクチンには、単量体(G-アクチン)と糸状体(F-アクチン)の2つの形態があります。

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が形成される様子を示す。

アクチンフィラメントの重合は、フィラメントの両端から始まるが、両端の重合速度は等しくない。

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。

G-アクチンのサブドメインを図2に示す。

図2:G-アクチンのサブドメイン

細胞の形や動きは、アクチンフィラメントに依存している。

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、細胞内部を周囲と結びつける。

アクチンフィラメントは、フィロポディアやラメラポディアの形成にも関与しており、細胞の運動を助けている。

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る。

筋肉細胞では、細いフィラメントの複合体が力を発生させ、筋肉の収縮を支えている。

ミオシンとは

ミオシンとは、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。

ミオシン分子はすべて、1本または2本の重鎖と数本の軽鎖から構成されている。

ミオシンには、頭部、頸部、尾部の3つのドメインが存在する。

ヘッドドメインは球状で、アクチンおよびATP結合部位を含む。

ネック部位にはα-helicalが存在する。

尾部には、異なる分子との結合部位があります。

ミオシンの構造を図3に示す。

図3:ミオシン

ミオシンには、ミオシンI、II、III、IVなど、13の異なるクラスがあります。

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は、骨格筋の構造を示している。

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。

細いアクチンフィラメントが太いミオシンフィラメントの上を滑り、筋肉に張力を発生させる。

アクチンとミオシンの類似性

  • アクチンとミオシンはともに筋肉に含まれるタンパク質分子です。
  • 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す。
  • アクチンとミオシンはともに収縮性のフィラメントを形成する。
  • アクチンとミオシンの両方が筋肉の収縮に関与している。

アクチンとミオシンの違い

定義

アクチンのこと。

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。

ミオシン:筋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。

フィラメントの大きさ

アクチン アクチンは細く(0.005μm)、短い(2〜2.6μm)フィラメントを形成している。

ミオシン。

ミオシン:太く(0.01μm)、長い(4.5μm)フィラメントを形成している。

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からなる。

ミオシン。

ミオシンフィラメントは、メロミオシンからなる。

所在地

アクチン アクチンフィラメントはAバンドとIバンドに存在する。

ミオシン。

ミオシンフィラメントは、サルコメアのAバンドに存在する。

クロスブリッジ

アクチン アクチンフィラメントがクロスブリッジを形成しない。

ミオシン。

ミオシンフィラメントはクロスブリッジを形成する。

表面

アクチン アクチンフィラメントの表面は滑らかです。

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。

番号

アクチン アクチンフィラメントの数が多い。

ミオシン。

アクチンフィラメント6本に対してミオシンフィラメントが1本発生する。

終了

アクチン。

アクチンフィラメントの一端は自由です。

ミオシン。

ミオシンフィラメントの両端は自由です。

スライディング

アクチン。

収縮時にアクチンフィラメントがHゾーンにスライドする。

ミオシン。

ミオシン:収縮時にミオシンフィラメントがスライドしない。

結論

アクチンとミオシンは、筋肉細胞で収縮性のフィラメントを形成する2種類のタンパク質です。

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、分子の運動に関与している。

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にある。

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