1。アミノ酸配列:
* ビルディングブロック: タンパク質は、アミノ酸の鎖で構成され、ペプチド結合によって結合されています。 20種類のアミノ酸があり、それぞれがタンパク質の全体的な特性に寄与するユニークなサイドチェーンを備えています。
* 遺伝コード: タンパク質中のアミノ酸の配列は、遺伝子のDNAによってコードされます。
* 一次構造: これは、タンパク質中のアミノ酸の線形配列を指します。このシーケンスは、タンパク質の全体的な構造と機能を決定します。単一のアミノ酸変化でさえ、タンパク質の挙動を大幅に変える可能性があります。
2。アミノ酸間の相互作用:
* 二次構造: アミノ酸鎖が形成されると、アルファヘリックスやベータシートなどのローカル構造に折りたたまれます。これらの構造は、アミノ酸の骨格原子間の水素結合によって安定化されています。
* 三次構造: タンパク質の全体的な3次元形状は、その三次構造と呼ばれます。この構造は、以下を含む、アミノ酸側鎖間の相互作用から生じます。
* 水素結合: これらの弱い結合は、極側の側鎖の間に形成されます。
* イオン結合: これらの強い結合は、反対に帯電した側鎖の間に形成されます。
* 疎水性相互作用: 非極性側鎖は、水から離れてタンパク質の内部に集まる傾向があります。
* ジスルフィド結合: これらの強い結合は、システイン残基間に形成され、タンパク質の形状を安定させるのに役立ちます。
* 第四紀構造: 一部のタンパク質は、複数のポリペプチド鎖(サブユニット)で構成されています。これらのサブユニットが相互作用して最終的なタンパク質を形成する方法は、その第四紀構造と呼ばれます。
形状が関数を決定します:
* ロックとキー: タンパク質の特定の形状により、ロックやキーのように、非常に正確な方法で他の分子と相互作用することができます。これは、多くの生物学的プロセスにとって重要です。
* 酵素: 特定の基質に結合することにより、生化学反応を触媒(スピードアップ)します。
* 抗体: 特定の抗原を認識して結合し、免疫応答を引き起こします。
* ホルモン: 標的細胞の特定の受容体に結合し、信号カスケードをトリガーします。
* 構造タンパク質: 細胞と組織にサポートと形状を提供します。
タンパク質の形状に影響する要因:
* 温度: 極端な温度は、タンパク質を一緒に保持する弱い結合を破壊し、展開または変性させます。
* ph: pHの変化は、アミノ酸側鎖のイオン化状態に影響を与え、それらの相互作用を変え、タンパク質の形状に影響を与える可能性があります。
* 塩濃度: 高塩濃度は、帯電した側鎖間の相互作用を破壊する可能性があります。
要約:
タンパク質のアミノ酸配列はその形状を決定し、タンパク質の形状はその機能を決定します。アミノ酸とその相互作用のこの複雑な相互作用は、タンパク質が生命に必要な多様で不可欠なタスクを実行できるようにするものです。