我々の生活は筋肉なしでは语れない。美容院で座り、买い物のために自転车を漕ぎ、料理をして、ご饭を食べて&丑别濒濒颈辫;。こういった动作一つ一つを担うのは身体の各部位の筋肉たちである。そして筋肉が収缩?弛缓して体が动くのは筋肉の中のタンパク质の活跃によるものである。我らの蚕翱尝の维持のためには筋肉机能の维持、ひいては筋タンパク质构造の维持が必须なのだ！
【市村恵美／农学院博士１年】
（自分の筋肉と语り合う市村）
精密な筋肉の构造
筋肉はとても美しい。
（筋肉の构造模式図）
筋肉の収缩机能を担うのは「筋原线维」と呼ばれるロープ状のタンパク质の构造物である。これが１つの筋肉细胞の中に1000?2000本入っているのだが、とりあえずすごく整っている。私の推しメンである「ミオシン」は筋原线维の主要なタンパク质の１つだ。このタンパク质は约300个が集合し、きっちり1.6&尘耻;尘の太いフィラメントとして筋原线维に収まっている。
そして、筋原线维内に平行に并んだ太いフィラメントは垂直面でみると正叁角形になっており、その正叁角形の重点に位置するところにアクチンが集合した细いフィラメントがいるのである。筋原线维のどこを见ても！100000倍スケールでいいから模型作ってみろといわれても、とてもじゃないが私にはムリだ。。こんなにきっちりなんてむつかしい。これを当たり前のように作ってしまうのだから生物ってすごい。
儚いミオシンの一生
筋原线维はできてしまったら、终わりとはいかない。筋肉は成长や生活スタイルの変化ですぐに肥大?萎缩する。その阴では筋原线维の形成と分解が起きている。また、维持している时もその构成タンパク质は変化しているのだ。例えば、体内のミオシンは６日程度で半分が分解する。セミの成虫と同程度の寿命だ。
言うのは简単、「１週间で筋肉のミオシンの半分は入れ替わっているんですよ」、と。だが想像してみてほしい。筋肉に含まれるタンパク质の约25％はミオシンだし、筋原线维のあんなにきっちりした构造からどうやってミオシンを抜き差しできるのか意味不明だし、そもそも私たちってそんなにじっとしているわけではないし、、、どうやって置き换わっているんだ？？
短时间で置き换わるミオシンの谜
「どうやって」はまだ解明できていないが、筋原线维のミオシンは约３时间で半分近く置き换わっていることがわかった！思った以上の速さである。细胞の中で入れ替わりながら再利用するものと分解するものとを选别しているのではないかと予想している。それにしても、确固たるものとして认识していた筋肉の构造体がかくも流动的だといわれてしまうと自分の个体としての存在も揺らいできそうだ。だが、こんなところで自分を见失っている场合ではない。「どうやって」そんなに短时间で置き変われるのかを解明しなければならないのだから。
この谜に対して「蛍光イメージング法」という手法を用いて解明を试みている。简単にいえば、细胞の中のミオシンを光らせてその动きを観察するのだ。ヒトとか牛とか、生きている个体の筋肉タンパク质の観察は难しいので、细胞を使う。私が使うのは鶏の筋肉细胞である。この筋细胞に「蛍光ミオシン」の遗伝子を入れて大事に育てる。大きく育ち、光るようになったら成功である。そしてミオシンが置き换わる様子を顕微镜で観察していく。
単分子としてのミオシンは小さすぎて见ることができないので、重合して筋原线维を形成しているミオシンの蛍光の一部に强い光を当てて退色させる。退色部分の蛍光が回復する＝その部分に新しいミオシンが入ってきて入れ替わった、として评価する。この时にミオシンと関係するタンパク质の机能を阻害したり、逆に促进したりすることでミオシンの置换に影响するものが何かを调べるのである。
（蛍光ミオシンを発现した筋细胞で蛍光が回復する様子を観察）
まだまだわかっていることは少ないが、自分の体の中で繰り広げられているドラマを想像しながら一つ一つ谜を解き明かしていくのはとてもワクワクする。そして、筋原線維の精緻な構造の作製や筋肉の収縮機能を邪魔しないタンパク質の置きかわりといった、私には無理なんじゃないかと思うことを粛々と進めている細胞の機能を知るたびに自分の体に「生かされている」ということを実感する。これが、私が生物研究者の末席にしがみついている理由なんだろう。
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この记事は、市村恵美さん（农学院博士１年）が、大学院共通授业科目「大学院生のためのセルフプロモーションⅠ」の履修を通して制作した作品です。
市村さんの所属研究室はこちら
農学院 農学専攻 生命フロンティアコース
细胞组织生物学研究室（西邑隆徳教授）
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今回绍介した研究成果は、以下の论文にまとめられています。
Koichi Ojima†, Emi Ichimura† et al. (†:co-first author)
Dynamics of myosin replacement in skeletal muscle cells
American Journal of Physiology. Cell Physiology, 309: ppC669-C679, 2015
Koichi Ojima†, Emi Ichimura† et al. (†:co-first author)
Myosin substitution rate is affected by the amount of cytosolic myosin in cultured muscle cells
Animal Science Journal, 88: pp1788-1793, 2017
Koichi Ojima†, Emi Ichimura† et al. (†:co-first author)
HSP90 modulates the myosin replacement rate in myofibrils
American Journal of Physiology. Cell Physiology, 315, ppC104-C114, 2018