ケージドATP光パルス分解でおこした筋収縮に対するカルシウムイオン濃度の効果

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1 ケージドATPパルス光分解法をもちいて、硬直状態においたスキンドファイバ筋標本を等尺的に収縮させ、張力の経過を記録した。温度は一定、8℃。実験の主眼は、カルシウムイオン(Ca)濃度を種々に変えたときの張力経過の違いを調査することであった。2 ATP光遊離で張力はまず必ず低下し、その経過はCa濃度によらなかった。Ca濃度が充分に高い(pCa<5.8)ときは、その短い弛緩のあとに張力が定常プラトーにのぼった。Ca濃度が中間(7.0<pCa<6.0)であるとき、初期弛緩の後の張力上昇は、まず定常レベルを一過性に越えてその後に定常レベルへ向かって減少するという経過を示した。この一過性収縮における張力上昇のハーフタイムにはCa濃度が高いほど長いという性質があった。3 中間Ca濃度において観察した一過性収縮は次のような簡単な反応モデルで模倣できることが分かった。R+ATP→Q、X←→Q←→A、ただしR、X、Aはそれぞれ硬直、弛緩、収縮の状態、Qは「収縮前状態」であり、Ca制御はXQ間遷移にのみ働くとする。4 ケージドCaやケージド燐酸の実験における張力過渡応答へCa濃度の効果を予測する上でも、ここに提案したモデルが有意義であることが分かった。光分解液にADPを添加しておくと、ATP遊離における収縮のCa感受性が高まることが分かったが、これは上記モデルでは理解できないことであった。