X線回折実験による心臓のナノオーダー分子モータ解析

Abstract

アクチンとミオシンという収縮タンパクの相互作用による微少な力が無数に発生 することにより,心臓はポンプ機能を発揮することができる。このアクチンとミオシンの相互 作用は,分子生物学の発展により一分子レベルで解析されるようになっている。しかし,一つ の心臓を考えてみると,右心房,右心室,左心房,左心室と心臓のポンプ機能を発揮する上で, 心臓の部位によって必要な力は異なっている。全身に血液を送る上でもっとも重要な左心室に ついては,心外膜側,心内膜側で心筋線維の走行方向,冠循環の様式,様々なタンパクの発現 量などが異なることが知られている。このような知見をふまえて心臓におけるアクチンとミオ シンの相互作用を理解するには,心臓レベルでこれらの分子モータの挙動を観察することが必 要となる。そこで,日本が誇る第三世代大型放射光施設であるSPring-8におけるX線回折実験 により,拍動している小動物の心臓でこれらアクチンとミオシンの相互作用をマスとして評価 できるようになっており,その成果を紹介する。