ミオシンは細胞質ゾル中のアクチンフィラメントに移動することができ、タンパク質性分子モーター、、です。ミオシンの動きを動かすエネルギーは、ATPの加水分解に由来します。このため、ミオシンはしばしばメカノケミカル酵素と定義されています。
真核生物では、ミオシンは非常に豊富なタンパク質です。ミオシンにはさまざまなクラスがあり、遺伝子のファミリーによってコードされています。酵母では5つのクラスが区別されますが、哺乳類では数十のクラスが説明されています。
出典：David Richfield（ユーザー：Slashme）この画像を外部の作品で使用する場合、次のように引用されます：Richfield、David（2014）。「デビッドリッチフィールドのメディカルギャラリー」。WikiJournal of Medicine 1（2）。DOI：10.15347 / wjm / 2014.009。ISSN 2002-4436。
ミオシンにはさまざまな機能があります。ミオシンIは、アクチンとともに、角膜実質細胞の運動に参加します。
ミオシンIIは原形質膜に剛性を与え、細胞質分裂と筋肉収縮に参加します。ミオシンIとIIの両方が細胞移動と協力しています。ミオシンIおよびVは、アクチンフィラメントに沿って小胞輸送を行います。
構造
電子顕微鏡写真では、ミオシンアイソフォームの典型的な構造には、頭、首、尾の3つのドメインがあります。キモトリプシンによる加水分解により、ヘビーメロミオシン（HMM）と呼ばれる頭頸部からなるセグメントと、ライトメロミオシン（LMM）と呼ばれるテールセグメントが得られます。
ヘッドドメインは重鎖のN末端、テールドメインは軽鎖のC末端です。
ミオシンのクラスは、それを構成するポリペプチド鎖の数と、首に付着している軽鎖の量とクラスによって区別できます。
ミオシンIには、頭を形成するポリペプチド鎖があり、尾にはアルファヘリックス領域がありません。一方、ミオシンIとVには2つのポリペプチド鎖があり、したがって2つの頭と尾を形成します。アルファヘリックス鎖がコイル状に巻かれて棒状の構造を形成します。
ミオシンIおよびVには、Ca +2を調節および結合するカルモジュリンの軽鎖上の結合部位があります。ミオシンIはCa +2を軽鎖に結合しますが、カルモジュリンとは異なる方法で結合します。
特徴
メカノケミカルレベルでは、ミオシンには3つの特徴があります。
-ミオシンヘッドは、個別のステップで進むモータードメインです。ミオシンヘッドのアクチンフィラメントへの結合、その傾斜、およびその後の分離により、ミオシンの動きが生じます。このプロセスは循環的で、ATPに依存します。
-コンフォメーションの変化：ATP分子の加水分解は、ミオシン分子の各ステップに、増幅と伝達のレベルを通じて結合されます。これにはミオシンの大きな構造変化が含まれます。
増幅の最初のレベルは、ATPのγ-リン酸基の喪失によって生成され、ATP結合部位の構造要素の再編成を可能にします。この再配置は、アクチン結合部位の構造変化と協調しています。
増幅の2番目のレベルには、活性部位の構造変化がカルボキシル末端の構造成分に伝達されることが含まれます。
-方向性：ミオシンには、アクチンフィラメントの（+）端に向かって極性または逆方向性があることがわかっています。この結論は、蛍光光学顕微鏡を使用したアクチンフィラメントの滑り実験から得られます。
特徴
ミオシンは、アクチンと一緒になって、筋肉収縮、細胞接着、細胞質分裂、皮質膜の硬化およびいくつかの小胞の変位などに関与します。
ミオシンの欠陥は病理学的状態を引き起こす可能性があります。たとえば、ミオシンIおよびVの欠陥は、それぞれミオシンミオパシーおよび色素沈着障害（グリセリ症候群）に関連しています。一方、ミオシンVIアイソフォームの障害は難聴を引き起こします。
筋収縮
骨格筋の機能的および構造的単位はサルコメアです。筋収縮の間、筋節の長さは元の長さの30％に達します。
サルコメアは、複雑な方法で組織された厚いミオシンフィラメントと薄いアクチンフィラメントで構成されています。一般に、ミオシンの頭部はフィラメントの遠位端にあり、その尾部は筋節の中心に向かっていて、組織は双極性です。
筋肉の収縮が発生するには、反対側の端にあるミオシンヘッドがZディスクまたはフィラメントの（+）端に向かって移動する必要があります。太いフィラメントの組織は双極であるため、太いフィラメント上で細いフィラメントが滑ってATPによって駆動されます。
変位力は、太いフィラメントの数百のミオシンヘッドが細いフィラメントと相互作用するために発生します。
細胞質分裂
有糸分裂中、紡錘極の微小管が分離すると、アクチンとミオシンIIが細胞の赤道で収縮リングを形成します。このリングは収縮し、直径が減少し、セルが2つの部分に分割されます。
皮質膜の硬化
ミオシンIIを欠いている変異細胞では、外力が加えられたときに原形質膜が簡単に変形します。これは、ミオシンIIが原形質膜のタンパク質に凝集力を提供するために発生します。
細胞接着
上皮組織では、アクチンとミオシンIIの収縮性の束が原形質膜の近くにあり、細胞内表面を囲む円形の帯を形成しています。この円形のガードルは、細胞の形状を決定し、細胞間の結合を維持します。
細胞間の接触は、環状タンパク質が細胞接着分子に結合することによって、結合タンパク質によって発生します。
一部のベシクルの変位
実験的証拠は、ミオシンVがゴルジ体から細胞の周辺への膜輸送を行うことを明らかにしています。いくつかの証拠は次のとおりです。
-神経組織細胞では、星状細胞免疫蛍光法により、ミオシンVがゴルジ体の隣にあることがわかりました。
-酵母では、ミオシンV遺伝子の変異がタンパク質分泌を妨害し、その結果、タンパク質がサイトゾルに蓄積します。
-ミオシンIのアイソフォームは、細胞膜への液胞の輸送に関与しています。ミオシンIのアイソフォームに対する特異的抗体を使用して、これらのアイソフォームが細胞の異なる部分にあることがわかりました。
例えば、生きているアメーバがミオシンICに対する抗体で標識されると、液胞の膜への輸送が停止します。このため、液胞が拡大し、細胞が破裂します。
ミオシン関連疾患
ミオシンと難聴
難聴の原因となる遺伝子や変異は数多くあります。この病気はしばしば単遺伝性です。
1つまたは2つのミオシンヘッドを持つ型破りなミオシン変異は、内耳の機能に影響を与えます。変異ミオシンアイソフォームのいくつかは、ミオシンIIIA、ミオシンVIIA、およびミオシンXVAです。最近、ミオシンVIで2つの変異が発見されました。
ミオシンVIの変異はc.897G> Tおよびp.926Qです。最初の突然変異は、スイッチIと呼ばれる、活性部位と相互作用する領域に影響を与えます。突然変異のホモ接合体は、早期に表現型を示し、深刻な影響を引き起こします。
2番目の突然変異は、ミオシンVIの尾部にあるアルファらせんの荷電残基の領域に影響を与えます。この領域は近位運動の二量化に重要であり、ミオシンVIの立体毛様体機能に影響を与えます。
別の突然変異は、力を生み出すことができないモーターを生み出すp.Asn207Serです。これは、Asn 207が活性部位のアミノ酸残基であり、その機能はATPの結合と加水分解であるからです。
p.Arg657Trp変異により、ミオシンVI機能が失われます。Arg残基は、加水分解とミオシンの動きを結びつける構造変化に関与しています。
ミオシンXとがん
ミオシンX（Myo10）は、脳、内皮、および多くの上皮で発現する型破りなミオシンです。Myo10と3つのクラスのアクチンベースの予測（filopodia、invadopodia、filopodiaのような予測）は、がんの転移中に機能します。
浸潤性のがん細胞には多数の糸状仮足があり、高レベルの筋膜を発現しています。このタンパク質はアクチンフィラメント間の架橋を作ります。原発腫瘍を回避するために、周囲の細胞外マトリックスを消化するタンパク質分解活性が豊富な浸潤突起が形成されます。
細胞が細胞外マトリックスに到達すると、糸状仮足のような突起が分散およびコロニー形成に役立ちます。Myo10のレベルが高いことは、乳癌の攻撃性と転移性が高いことを示しています。
MyoXサイレンシングは、細胞の転移特性の喪失を引き起こし、アクチンベースの予測を形成することができません。これらの突起のすべては、糸状仮足内のMyo10によって運ばれるインテグリンベースの癒着を持っています。
MyoXは中心体の形成に関与しています。MyoXの不在は、多極紡錘体の形成を支持します。MyoXは、がん細胞のシグナル伝達にも関与しています。たとえば、MyoXは3,4,5、-イノシトール三リン酸（PIP3）によって活性化されます。
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