ミオシンとは？

ミオシンスーパーファミリーのタンパク質の紹介

最も一般的に説明されているモータータンパク質は、ミオシンスーパーファミリーに属しています。

ミオシンファミリーのモータータンパク質の機能の違いを説明します。 A. ミオシンIは膜脂質と結合できる。 B. ミオシンIIの束は、アクチン細胞骨格ネットワークに沿ってスライドし、アクトミオシンの収縮力を駆動する。

ミオシンIは、他のミオシンと比べてユニークな尾部ドメインを持っており、膜脂質に結合したり、一度に複数のアクチンフィラメントに結合したりすることができます（下図のパネル’A’参照）。

ミオシンIIは、重鎖の長いコイルドコイルドメインを介して高次の集合体を形成することができる。

ミオシンIIは、長鎖のコイルドコイル・ドメインを介して高次の集合体を形成することができる。例えば、ミオシンIIの長いコイルドコイル・ドメインは、隣接するミオシンII分子のコイルドコイル・ドメインと相互作用し、さらに他のミオシンIIの集合体とテールテール相互作用する。 こうしてできたミオシンIIの束（別名「太いフィラメント」）は、フィラメントの両端で数百個のミオシンヘッドが反対方向に向いている。 ATPの加水分解と、隣接するアクチンフィラメントに沿ったミオシンヘッドの移動が協調して行われると、スライド運動が生じ、その結果、相互に連結したアクチンフィラメントが短縮または収縮する（下図のパネルBの矢印を参照）。 アクチン・ミオシン系の作用は、相互に連結した細胞骨格ネットワークに対して力を発生させ、細胞シグナル伝達、接着、移動、極性、細胞運命などのプロセスに影響を与える（主要用語集の「収縮束」を参照）（総説あり）。 ミオシンIIはまた、ストレスファイバーや、細胞分裂の際に2つの細胞を分離する収縮リングの重要な構成要素でもある。 細胞の収縮や運動を調べる研究では、ブレビスタチンや2,3-ブタンジオンモノオキシム(BDM)などの小分子を用いて、ミオシンIIが生み出す収縮力を阻害することができる。

ミオシンVとミオシンVI 筋肉を持たない細胞では、アクチンフィラメントが貨物輸送のための内部トラックシステムを形成しており、ミオシンVやミオシンVIなどのモータータンパク質がその動力源となっている（下図のパネル’C’参照）。これらのミオシンは、ATP加水分解によるエネルギーを利用して、拡散よりもはるかに速い速度で貨物（付着した小胞やオルガネラなど）を輸送する。 ミオシンVは、ミオシンIIに比べてより多くの軽鎖とより長い「レバーアーム」を持ち、これによりミオシンVはアクチンフィラメントに沿ってより大きなステップで移動することができる（総説あり）。

また、ミオシンVはF-アクチンバンドルと共局している可能性があります。

また、ミオシンVは、F-アクチンバンドルと共同している可能性がある。

ミオシンVIIとミオシンXはフィラポディアルの組み立てとダイナミクスに重要である。

ミオシンVIIとミオシンXは、フィロポディアルの組み立てとダイナミクスに重要な役割を果たしています。 ミオシンXの活性は、フィロポディアの数や長さにも影響し、カルモジュリン様タンパク質（CLP）がミオシンXを安定化させることで、この活性を調節しているという。 ミオシンXは、ATP依存性の “walking “メカニズムを用いて、フィロポディアの軸に沿った物質の輸送に影響を与える。 ミオシンXは、細胞表面の受容体、細胞骨格、Ena/VASPタンパク質、膜のリン脂質などと結合している。

真核生物にはいくつかのミオシンアイソフォームが見つかっており、それぞれ構成する重鎖と軽鎖の種類が異なっている。

真核生物にはいくつかのミオシンフォームが存在し、それぞれ重鎖と軽鎖の種類が異なります。

すべてのミオシンは、重鎖のアミノ末端にモータードメイン（「ヘッド」ドメイン）を共有していますが、カルボキシ末端（「テール」ドメイン）では大きく異なります。 いくつかのタイプのミオシンはアミノ末端に延長部を持っている。 軽鎖の数はミオシンの種類によって大きく異なり、一部のミオシンは二量体を形成している。 二量体を形成するミオシンには2つのモータードメインがあり、軽鎖の数はミオシンヘッド間の「レバーアーム」の長さに影響を与えます。これにより、ミオシンの「パワーストローク」の長さと、ATP加水分解の1回のラウンドでミオシンがアクチンフィラメントに沿って移動できる距離が調整されます（「ミオシンのパワーストローク」も参照）。

異なるミオシンアイソフォームの多様な「尾部」は特定の基質や貨物と結合し、保存された「頭部」にはATP結合、F-アクチン結合、力生成のための部位（すなわちモータードメイン）がある（総説あり）。

すべてのミオシンは、重鎖の末端にある球状の「ヘッド」ドメインを介してアクチンフィラメントと結合する。 ミオシンの中には、重鎖が1本でアクチンフィラメントに1箇所しか接触しないものもあれば、重鎖が2本でアクチンフィラメントに2箇所接触するものもある。 ミオシンIIは、ポリマーの集合体を形成することができる唯一のファミリーメンバーである。)

軽鎖の数は、「レバーアーム」または「ネック領域」の長さに影響し、その結果、異なるミオシンタイプの「ステップサイズ」に影響します。

ミオシンモーターは、アクチンフィラメントに沿って決まった方向に動きます。

ミオシンモーターはアクチンフィラメントに沿って決まった方向に移動しますが、尖った方に移動するミオシンVIを除いて、すべてのミオシンは棒状の方に移動します。 ほとんどのアクチンフィラメントは、棒状の端が細胞膜に向かい、尖った端が内部に向かっている。 この配置により、ある種のミオシン（例えばミオシンV）は主に貨物の輸出に機能し、ミオシンVIは輸入の主要なモータータンパク質として機能する。 ミオシンIIは一般的に、アクチンフィラメントの尖った端にある引き込み繊維や逆行性アクチンの流れと関連している。

ほとんどのミオシンは細胞質でモータータンパク質として機能しているが、いくつかの種のミオシンは核に局在し、核内で機能している。 核内では、Nuclear Myosin I (NMI)、Myosin II、Myosin V、Myosin VI、Myosin XVIB、Myosin XVIIIBが発見されており、NMIが最もよく研究されている。