12年生

タンパク質の構造と機能

タンパク質はアミノ酸配列が折りたたまれた分子で、表面と柔軟性が結合相手や機能を左右する。

直観直観：中心となる考え

タンパク質はアミノ酸配列が折りたたまれた分子で、表面と柔軟性が結合相手や機能を左右する。

模式図を操作しよう。概念を示すもので、実験的証拠の代用ではない。

定義: 基本概念

一次構造は配列、二次構造は主に主鎖水素結合で安定化したαヘリックスとβシート、三次構造は全体の折りたたみである。

学校レベルでは基質を配置する酵素、抗原を認識する抗体、ヘモグロビンのような輸送タンパク質、ケラチンのような構造タンパク質が例になる。

例: 考えてみよう

アミノ酸配列が変わらなくても、天然構造を失うと酵素活性が低下しうるのはなぜか。

解答

変性で活性部位の形状と化学環境が変わり、疎水性残基が露出して凝集しやすくなる。

\Delta G_{\mathrm{fold}}=\Delta H-T\Delta S

折りたたみ平衡定数は $K_f=[folded]/[unfolded]$ と書ける。小さな自由エネルギー差が機能に十分な安定性を左右することが多い。