two proteins can interact with each other in conjunction with

の2つのタンパク質は、相互に作用することができる。

ATP to actually produce mechanical motion.

ATPは実際に機械的な動きを生み出す。

And the reason why I want to do this-- one, it occurs

なぜこんなことをしたいかというと......ひとつは、思いついたからだ。

outside of muscle cells as well, but this is really going

筋肉細胞の外側でも同様だが、これは本当にそうなっている。

to be the first video on really how muscles work.

筋肉がどのように働くかについての最初のビデオである。

And then we'll talk about how nerves actually stimulate

そして、神経が実際にどのような刺激を与えるのかについて話す。

muscles to work.

筋肉を働かせる。

So it'll all build up from this video.

だから、この映像からすべてが積み重なっていくんだ。

So what I've done here is I've copy and pasted two images of

というわけで、ここで私が行ったのは、以下の2つの画像をコピー＆ペーストすることだ。

proteins from Wikipedia.

タンパク質（ウィキペディアより

This is myosin.

これがミオシンだ。

It's actually myosin II because you actually have two

実際にはミオシンIIが2つあるからだ。

strands of the myosin protein.

ミオシンタンパク質の鎖。

They're interwound around each other so you can see it's this

互いに絡み合っているので、このように見える。

very complex looking protein or enzyme, however you want to

非常に複雑な見た目のタンパク質や酵素を、どのように使いたいのか。

talk about it.

それを話すんだ。

I'll tell you why it's called an enzyme-- because it

なぜ酵素と呼ばれるのか。

actually helps react ATP into ADP and phosphate groups.

実際には、ATPをADPとリン酸基に反応させるのを助ける。

So that's why it's called an ATPase.

だからATPアーゼと呼ばれている。

It's a subclass of the ATPase enzymes.

ATPアーゼ酵素のサブクラスである。

This right here is actin.

これがアクチンだ。

What we're going to see in this video is how myosin

このビデオでは、ミオシンがどのように働くかを見ていく。

essentially uses the ATP to essentially crawl along.

基本的にATPを使って這うように進む。

You can almost view it as an actin rope and that's what

アクチン・ロープのように見ることができる。

creates mechanical energy.

機械的エネルギーを生み出す。

So let me draw it.

では、描かせてもらおう。

I'll actually draw it on this actin right here.

実際にこのアクティンに描いてみよう。

So let's say we have one of these myosin heads.

では、このミオシンヘッドのひとつがあるとしよう。

So when I say a myosin head, this is one of the myosin

つまり、ミオシンヘッドというのは、ミオシンの一つである。

heads right here and then it's connected, it's interwound,

ヘッドがここにあって、それがつながっている、

it's woven around.

それは周囲に織り込まれている。

This is the other one and it winds around that way.

これがもう1本で、あっちに曲がっている。

Now let's just say we're just dealing with one

今、私たちが対処しているのは1つだけだと言っておこう。

of the myosin heads.

ミオシン頭部の

Let's say it's in this position.

この位置にあるとしよう。

Let me see how well I can draw it.

どれだけうまく描けるか見てみよう。

Let's say it starts off in a position that looks like that

例えば、次のようなポジションからスタートするとしよう。

and then this is kind of the tail part that connects to

そしてこれが、次のようにつながるテール部分だ。

some other structural and we'll talk about that in more

それについては、また別の機会にお話ししましょう。

detail, but this is my myosin head right there in its

しかし、これは私のミオシン頭である。

starting position, not doing anything.

スタートポジションで、何もしない。

Now, ATP can come along and bond to this myosin head, this

さて、ATPはこのミオシンヘッドに結合することができる。

enzyme, this protein, this ATPase enzyme.

酵素、このタンパク質、このATPアーゼ酵素。

So let me draw some ATP.

では、ATPを描いてみよう。

So ATP comes along and bonds to this guy right here.

それでATPがやってきて、ここにいる男と結ばれた。

Let's say that's the-- and it's not going to be this big

仮にそうだとして......ここまで大きくはならないだろう。

relative to the protein, but this is just to

タンパク質との相対的な関係である。

give you the idea.

をご覧いただきたい。

So soon as the ATP binds to its appropriate site on this

ATPがATPの適切な部位に結合すると、すぐに、ATPはこの部位に結合する。

enzyme or protein, the enzyme, it detaches from the actin.

酵素やタンパク質は、アクチンから切り離される。

So let me write this down.

だから、こう書いておこう。

So one, ATP binds to myosin head and as soon as that

つまり、ATPはミオシンヘッドに結合し、ミオシンヘッドがミオシンに結合すると同時に、ミオシンヘッドはミオシンに結合する。

happens, that causes the myosin to release actin.

ミオシンはアクチンを放出する。

So that's step one.

それが第一段階だ。

So I start it off with this guy just touching the actin,

だから、まずはこの男がアクティンに触れるところから始めたんだ、

the ATP comes, and it gets released.

ATPが来て、放出される。

So in the next step-- so after that step, it's going to look

だから、次のステップでは......だから、そのステップの後には、次のようになります。

something like this-- and I want to draw

こんな感じで......。

it in the same place.

同じ場所にある。

After the next step, it's going to look

次のステップに進むと、次のようになる。

something like this.

こんな感じだ。

It will have released.

リリースされるだろう。

So now it looks something like that and you have the ATP

これでATPのような形になった。

attached to it still.

まだ、その愛着はある。

I know it might be a little bit convoluted when I keep

を続けていると、少し複雑になってしまうかもしれないのは分かっている。

writing over the same thing, but you have the

同じようなことを書いている。

ATP attached to it.

ATPが付着している。

Now the next step-- the ATP hydrolizes, the phosphate gets

次のステップでは、ATPが加水分解し、リン酸が生成する。

pulled off of it.

そこから引き剥がされた。

This is an ATPase enzyme.

これはATPアーゼ酵素である。

That's what it does.

それが、この試合だ。

Let me write that down.

書いておこう。

And what that does, that releases the energy to cock

そうすることで、コックのエネルギーが放出される。

this myosin protein into kind of a high energy state.

このミオシンタンパク質は一種の高エネルギー状態になる。

So let me do step two.

では、ステップ2をやってみよう。

This thing-- it gets hydrolized.

これは...加水分解されるんだ。

It releases energy.

エネルギーを放出する。

We know that ATP is the energy currency of biological

私たちは、ATPが生物のエネルギー通貨であることを知っている。

systems. So it releases energy.

システムだ。だからエネルギーが放出される。

I'm drawing it as a little spark or explosion, but you

私はそれを小さな火花か爆発として描いている。

can really imagine it's changing the confirmation of--

の確認を変えていることは想像に難くない。

it kind of spring-loads this protein right here to go into

このプロテインをバネにして、ここに注入するのだ。

a state so it's ready to crawl along the myosin.

ミオシンに沿って這う準備が整った状態。

So in step two-- plus energy, energy and then this-- you can

だからステップ2では、エネルギー、エネルギー、そしてこれだ。

say it cocks the myosin protein or

ミオシンタンパク質をコックする、あるいは

enzyme to high energy.

酵素から高エネルギーまで。

You can imagine it winds the spring, or loads the spring.

ゼンマイを巻いたり、ゼンマイに負荷をかけたりするイメージだ。

And confirmation for proteins just mean shape.

そして、タンパク質の確認は形状を意味するだけだ。

So step two-- what happens is the phosphate group gets--

ステップ2...何が起こるかというと、リン酸基が...

they're still attached, but it gets detached from

まだくっついている。

the rest of the ATP.

残りのATP

So that becomes ADP and that energy changes the

それがADPとなり、そのエネルギーが変化する。

confirmation so that this protein now goes into a

このタンパク質は、現在

position that looks like this.

このようなポジションだ。

So this is where we end up at the end of step two.

つまり、ステップ2の最後はここなのだ。

Let me make sure I do it right.

しっかりやらせてもらうよ。

So at the end of step two, it might look

つまり、ステップ2の最後には次のようになる。

something like this.

こんな感じだ。

So the end of step two, the protein looks

ステップ2の最後に、プロテインはこうなる。

something like this.

こんな感じだ。

This is in its cocked position.

これはコックした状態。

It has a lot of energy right now.

今はエネルギーに満ちている。

It's wound up in this position.

この位置に巻かれている。

You still have your ADP.

あなたはまだADPを持っている。

You still have your-- that's your adenosine and let's say

あなたはまだアデノシンを持っている。

you have your two phosphate groups on the ADP and you

ADPには2つのリン酸基があり、そしてあなたは

still have one phosphate group right there.

そこにはまだリン酸基が1つある。

Now, when that phosphate group releases-- so let me write

さて、リン酸基が解放されたら......では、こう書こう。

this as step three.

これがステップ3である。

Remember, when we started, we were just sitting here.

覚えているかい、僕らがスタートしたとき、僕らはただここに座っていたんだ。

The ATP binds on step one-- actually, it does definitely

ステップ1でATPが結合する。

bind, at the end of step one, that causes the myosin protein

ステップ1の最後に、ミオシンタンパク質が結合する。

to get released.

釈放される。

Then after step one, we naturally have step two.

ステップ1の後には、当然ステップ2がある。

The ATP hydrolyzes into ADP phosphate.

ATPは加水分解してADPリン酸になる。

That releases energy and that allows the myosin protein to

それによってエネルギーが放出され、ミオシンタンパク質が

get cocked into this high energy position and kind of

エネルギーに満ち溢れた姿勢になる。

attach, you can think of it, to the next rung

次の段階に進むことができる。

of our actin filament.

アクチンフィラメントの

Now we're in a high energy state.

今はエネルギーが高い状態だ。

In step three, the phosphate releases.

ステップ3では、リン酸塩が放出される。

The phosphate is released from myosin in step three.

リン酸はステップ3でミオシンから放出される。

That's step three right there.

これがステップ3だ。

That's a phosphate group being released.

リン酸基が放出されているのだ。

And what this does is, this releases that energy of that

そして、そのエネルギーが解放される。

cocked position and it causes this myosin protein

このミオシンタンパク質は、コックされた位置にある。

to push on the actin.

でアクチンを押す。

This is the power stroke, if you imagine in an engine.

これはエンジンで言えばパワーストロークだ。

This is what's causing the mechanical movement.

これが機械的な動きを引き起こしている。

So when the phosphate group is actually released-- remember,

だから、リン酸基が実際に放出されるとき--思い出してほしい、

the original release is when you take

オリジナル・リリースは

ATP to ADP in a phosphate.

ATPからADPへのリン酸。

That put it in this spring-loaded position.

そのため、このバネのような状態になった。

When the phosphate releases it, this releases the spring.

リン酸塩がそれを放出すると、スプリングが解放される。

And what that does is it pushes on the actin filament.

その結果、アクチンフィラメントが押し出される。

So you could view this as the power stroke.

つまり、これをパワーストロークと見ることもできる。

We're actually creating mechanical energy.

私たちは実際に機械エネルギーを生み出している。

So depending on which one you want to view as fixed-- if you

だから、どちらを固定と見るかにもよるが......。

view the actin as fixed, whatever myosin is attached to

アクチンが固定され、ミオシンが何であれ、そこに付着している。

it would move to the left.

左に動くだろう。

If you imagine the myosin being fixed, the actin and

ミオシンが固定されていると想像すると、アクチンと

whatever it's attached to would move to the right,

それが何であれ、右に動く、

either way.

どちらにしてもだ。

But this is where we fundamentally

しかし、ここが根本的なところだ。

get the muscle action.

筋肉を動かす。

And then step four-- you have the ADP released.

そしてステップ4...ADPがリリースされる。

And then we're exactly where we were before we did step

そして、私たちはステップを踏む前にいた場所に戻ってきた。

one, except we're just one rung further to the left on

ただし、我々はその一段左側にいる。

the actin molecule.

アクチン分子。

So to me, this is pretty amazing.

だから私にとっては、これはとても素晴らしいことなんだ。

We actually are seeing how ATP energy can be used to-- we're

我々は、ATPエネルギーがどのように使われるかを目の当たりにしている。

going from chemical energy or bond energy in ATP to

ATPの化学エネルギーや結合エネルギーから

mechanical energy.

機械的エネルギー。

For me, that's amazing because when I first learned about

というのも、私が初めてこのことを知ったとき、「この国はすごい」と思ったからだ。

ATP-- people say, you use ATP to do everything in your cells

ATP...ATPは細胞内のあらゆる活動に使われている。

and contract muscles.

そして筋肉を収縮させる。

Well, gee, how do you go from bond energy to actually

さて、絆のエネルギーから実際のエネルギーになるにはどうしたらいいのだろう。

contracting things, to actually doing what we see in

物事を請け負うことから、私たちが見ていることを実際に実行することまで。

our everyday world as mechanical energy?

私たちの日常世界を機械的なエネルギーとして捉えているのだろうか？

And this is really where it all occurs.

そして、ここがすべての始まりなのだ。

This is really the core issue that's going on here.

これがここで起こっている問題の核心である。

And you have to say, well, gee, how this thing change

そして、あなたはこう言わなければならない。

shape and all that?

形とか？

And you have to remember, these proteins, based on

そして忘れてはならないのは、これらのタンパク質は、以下のことをベースにしているということだ。

what's bonded to it and what's not bonded to

何が接着され、何が接着されていないのか。

it, they change shape.

そうすれば、形が変わる。

And some of those shapes take more energy to attain, and

そして、そのような形状の中には、達成するためにもっとエネルギーが必要なものもある。

then if you do the right things, that energy can be

そして、正しいことをすれば、そのエネルギーは

released and then it can push another protein.

を放出し、別のタンパク質を押し出すことができる。

But I find this just fascinating.

でも、これはとても魅力的なことだと思う。

And now we can build up from this actin and myosin

このアクチンとミオシンから、我々は次のステップに進むことができる。

interactions to understand how muscles actually work.

筋肉が実際にどのように働くかを理解するための相互作用。