タンパク質の変性:その形状と機能を失う
変性とは、 3次元構造を混乱させるプロセスです タンパク質の、生物活性を失う 。 完全に折りたたまれた糸を絡み合った混乱に解き放つようなものだと考えてください。
これが故障です:
何が起こるか:
* 二次、三次、四級構造の喪失: タンパク質の複雑な折り畳みパターン(アルファヘリックス、ベータシートなど)が破壊されます。タンパク質を一緒に保持する水素結合、疎水性相互作用、およびジスルフィドブリッジが分解します。
* 展開: タンパク質分子は伸び、そのコンパクトで整理された形状を失います。
* 機能の喪失: タンパク質の形状はその機能にとって重要であるため(他の分子への結合、触媒反応など)、変性はそれを効果的ではありません。
それがどのように起こるか:
1。熱: 温度を上げると、タンパク質分子により多くのエネルギーが得られ、より激しく振動することができます。 この振動は、タンパク質構造の原因となる弱い結合を破壊する可能性があります。卵を調理することを考えてください:熱は卵白のタンパク質を変性させ、それを固化させます。
2。極端なpH: pH(酸性度またはアルカリ度)の変化は、タンパク質を一緒に保持するイオン結合を破壊する可能性があります。 これは、pHの変化がアミノ酸の電荷を変化させ、それらが互いにどのように相互作用するかに影響を与えるためです。
3。化学物質: 強酸、塩基、塩、洗剤などの特定の化学物質は、タンパク質の構造を維持する結合を破壊する可能性があります。 これらの化学物質は、水素結合、疎水性相互作用、およびジスルフィドブリッジを破壊する可能性があります。
4。機械的な動揺: 激しい揺れまたは攪拌も、タンパク質を変性させる可能性があります。 これは、機械的な力がタンパク質構造を一緒に保持する弱い相互作用を破壊する可能性があるためです。
5。重金属: 鉛や水銀などの重金属は、タンパク質のスルフヒドリル基に結合し、その構造と機能を破壊します。
変性の結果:
* 生物活動の喪失: 変性タンパク質は、意図した機能を実行できません。
* 集約: 変性したタンパク質は一緒に凝集し、有害な凝集体を形成することができます。
* 溶解度の低下: 変性したタンパク質はしばしば水の溶解性が低くなり、沈殿しやすくなります。
重要な注意: 変性は一般に不可逆的です 。 一部のタンパク質は特定の条件下で繰り返すことができますが、ほとんどの変性タンパク質は展開され、非アクティブなままです。
日常生活における変性の例:
* 料理: 変性は、調理すると肉がしっかりして丈夫になる理由です。
* 凝固牛乳: 胃の酸性度は牛乳中のタンパク質を変性させ、それを束ねます。
* 恒久的な髪の毛: 恒久的な髪のストレートナーに使用される化学物質は、毛タンパク質のジスルフィド結合を破壊し、その構造を永続的に変化させます。
生化学、食品科学、医学などの分野では、変性を理解することは、タンパク質の機能とその機能障害がさまざまな疾患につながる方法を理解するのに役立つためです。