タンパク質の変性とは?
変性とは、タンパク質がネイティブ構造(その3次元形状)を失うプロセスです。これは、タンパク質の折り畳まれた構造を維持する弱い結合(水素結合、イオン結合、疎水性相互作用)の破壊のために起こります。
変性の生物学的効果:
1。機能の喪失: タンパク質の主な機能は、その特定の形状によって決定されます。タンパク質が変性すると、その形状が失われ、意図した機能を実行できなくなります。これが、変性がしばしば有害である理由です。
* 酵素: 変性酵素は、基質に結合して反応を促進する領域である活性部位を失います。それらは非アクティブになります。
* 抗体: 変性した抗体は、特定の抗原に結合する能力を失い、それらを効果的ではありません。
* 構造タンパク質: 変性構造タンパク質は、その強さと完全性を失います。たとえば、皮膚と骨の主要な成分であるコラーゲンの変性は、弱体化につながります。
2。溶解度の変化: 変性したタンパク質は、しばしば水の溶解性が低下します。これは、タンパク質のコア内に埋葬された疎水性アミノ酸が水性環境にさらされているためです。
3。分解に対する感受性の増加: 変性タンパク質は、プロテアーゼ(タンパク質を分解する酵素)による分解の影響を受けやすい。これは、通常保護されているペプチド結合が露出するためです。
変性の原因:
* 熱: 温度の上昇により、分子はより多くの振動を引き起こし、タンパク質を保持している弱い結合を破壊します。
* ph: 極端なpH(非常に酸性または非常にアルカリ性)は、タンパク質構造に寄与するイオン結合を破壊します。
* 化学物質: 洗剤、重金属、有機溶媒などの特定の化学物質は、タンパク質構造を破壊する可能性があります。
* 機械的力: 揺れ、攪拌、または高圧は、タンパク質構造を破壊する可能性があります。
例:
* 料理: 肉と卵を調理するとタンパク質が変性し、消化しやすくなり、テクスチャーが変わります。
* 食品保存: 暖房食品(低温殺菌、滅菌)は、微生物のタンパク質を変性させ、腐敗を防ぎます。
* 治療: 一部の薬物は、細菌またはウイルス中のタンパク質を変性させることで機能します。
キーテイクアウト:
*変性は、タンパク質構造の大幅な変化です。
*機能の喪失、溶解度の変化、および分解に対する感受性の増加につながります。
*変性は、熱、pHの変化、化学物質など、さまざまな要因によって引き起こされる可能性があります。
*変性は、コンテキストに応じて有益な効果と有害な影響の両方を持つことができます。