「筋肉って、どうやって動くの?」
透真が自分の腕を見つめた。
ミリアが答えた。「カルシウムシグナルだ」
「カルシウム?骨じゃないの?」
「骨にも多いけど、細胞内のシグナルにも使われる」零が説明した。
奏がノートを開いた。「どうやって?」
「細胞外は高濃度、細胞内は低濃度」ミリアが図を描いた。「一万倍以上の差がある」
「そんなに?」透真が驚いた。
「この濃度勾配が、シグナルの源だ」
零が続けた。「刺激が来ると、チャネルが開く」
「チャネル?」
「カルシウムイオンの通り道。膜タンパク質だ」
奏がメモした。「開くと、どうなるの?」
「Ca²⁺が細胞内に流れ込む。濃度が急上昇する」
ミリアが補足した。「この急激な変化が、シグナルになる」
「何を知らせるの?」
「様々な反応のトリガー」零が答えた。「筋収縮、ホルモン分泌、遺伝子発現…」
透真が質問した。「筋肉の場合は?」
「神経からの信号で、筋小胞体からCa²⁺が放出される」ミリアが説明した。
「筋小胞体?」
「カルシウムの貯蔵庫。常に高濃度で保持してる」
奏が図を描いた。「放出されたCa²⁺は、どこへ?」
「トロポニンCに結合する」零が答えた。
「トロポニンC?」
「筋収縮を制御するタンパク質。Ca²⁺が結合すると、形が変わる」
ミリアが続けた。「それでアクチンとミオシンが相互作用できるようになる」
「滑り込み?」透真が確認した。
「そう。筋フィラメントが滑って、収縮する」
奏がつぶやいた。「カルシウム一つで、こんなに変わるんだ」
「でも」零が言った。「すぐに元に戻さないといけない」
「なんで?」
「高濃度のままだと、ずっと収縮し続ける。弛緩できない」
ミリアが補足した。「カルシウムポンプが、Ca²⁺を元の場所に戻す」
「ATPを使って?」奏が推測した。
「正解。能動輸送だ。濃度勾配に逆らって運ぶ」
透真が疲れた顔をした。「筋肉動かすの、大変だな」
「常にエネルギーを消費してる」
零が別の例を出した。「神経伝達もカルシウムだ」
「どうやって?」
「活動電位がシナプス前終末に届くと、電位依存性カルシウムチャネルが開く」
奏がメモを取った。「それで?」
「Ca²⁺が入って、シナプス小胞を融合させる」
「小胞?」
「神経伝達物質の入った袋。Ca²⁺がトリガーで、放出される」
ミリアが感心した。「全てのシグナルが、カルシウム濃度の変化で伝わる」
「なんでカルシウムなの?」透真が聞いた。
「いくつか理由がある」零が説明した。「まず、安定した二価イオン」
「二価?」
「二つの正電荷。多くのタンパク質に強く結合できる」
ミリアが付け加えた。「それに、濃度勾配を維持しやすい」
「骨に貯蔵できるから?」
「そう。必要に応じて、調節できる」
奏が質問した。「カルモジュリンって何?」
「Ca²⁺結合タンパク質」零が答えた。「Ca²⁺-カルモジュリン複合体が、他の酵素を活性化する」
「増幅?」
「そう。一つのシグナルが、多くの反応を引き起こす」
透真がまとめた。「カルシウムシグナル、めちゃくちゃ重要じゃん」
「生命の基本的なシグナル系だ」ミリアが頷いた。
零が付け加えた。「進化的に古い。単細胞生物も使ってる」
奏が微笑んだ。「シグナルが鳴った瞬間、世界が変わるんだ」
「細胞の中で」ミリアが言った。
「でも、それが積み重なって、私たちを作ってる」
四人は窓の外を見た。体の中で、無数のカルシウムシグナルが鳴り響いている。見えない交響曲が、生命を奏でる。