問題
骨格筋の収縮時にカルシウムイオンと結合するのはどれか。
- アクチン
- クレアチン
- トロポニン
- ミオシン
解答: 3（トロポニン）
解説
- 誤り。アクチンは細いフィラメントの主要構成タンパク質であるが、Ca²⁺が直接結合する部位ではない。アクチンにはミオシン結合部位があるが、通常はトロポミオシンにより遮蔽されている。
- 誤り。クレアチンはクレアチンリン酸としてATP再合成のエネルギー貯蔵に関与する物質であり、Ca²⁺との結合は起こらない。
- 正しい。骨格筋の収縮時にCa²⁺はトロポニン（具体的にはトロポニンCサブユニット）に結合する。この結合によりトロポニンの構造が変化し、トロポミオシンがアクチンフィラメント上で位置を移動する。その結果、アクチンのミオシン結合部位が露出してクロスブリッジ形成が可能となり、筋収縮が起こる。トロポニンはCa²⁺のセンサーとして機能する。
- 誤り。ミオシンは太いフィラメントを構成しATPase活性を持つが、Ca²⁺が直接結合するタンパク質ではない。ミオシン頭部はATPとアクチンに結合する。
ポイント
Ca²⁺の結合相手はトロポニン（トロポニンC）であるという点が最重要であり、アクチンやミオシンではないことを明確にする。
- 覚え方のコツ: 「Ca²⁺の相手はトロポニンC（CはCalciumのC）」と覚えると結合相手を間違えない。
- 関連知識: トロポニンにはI（inhibitory：ミオシン結合の抑制）、C（Ca²⁺結合）、T（tropomyosin結合）の3つのサブユニットがある。臨床では心筋トロポニン（cTnI、cTnT）が心筋梗塞の特異的バイオマーカーとして使用される。
- よくある間違い: 「Ca²⁺はアクチンに結合する」「Ca²⁺はミオシンに結合する」と誤解するケース。Ca²⁺が結合するのはあくまでトロポニンCであり、その結果としてアクチン-ミオシン結合が可能になる。
- 教科書では「a.筋収縮のエネルギー代謝」の範囲に該当する。
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