1。アミノ酸配列(一次構造): これが基本的なビルディングブロックです。ポリペプチド鎖におけるアミノ酸の特定の順序は、その3次元の形状、そして最終的にはその機能を決定します。この配列は、タンパク質を生成する遺伝子によってコードされます。
* アミノ酸配列のバリエーション: アミノ酸配列の小さな変化でさえ、タンパク質の構造と機能を大幅に変える可能性があります。これが、遺伝子の変異が病気につながる理由です。
2。 タンパク質構造のより高いレベル:
* 二次構造: アミノ酸鎖は、アルファヘリックスやベータシートなどのローカルで繰り返しパターンに折ります。これは、アミノ酸骨格間の水素結合の影響を受けます。
* 三次構造: 単一のポリペプチド鎖の全体的な3次元形状は、アミノ酸の側鎖(Rグループ)間の相互作用によって形成されます。これらの相互作用は次のとおりです。
* 疎水性相互作用: 水を除く、非極性側鎖が一緒にクラスター化されます。
* 水素結合: 極サイドチェーンは、互いにまたは水と水素結合を形成できます。
* イオン相互作用: 充電されたサイドチェーンはお互いを引き付けます。
* ジスルフィドブリッジ: システイン残基間の共有結合は、構造を安定させます。
* 第四紀構造: これは、複数のポリペプチド鎖(サブユニット)で構成されるタンパク質に適用されます。これらのサブユニット間の配置と相互作用は、最終的な構造と機能を決定します。
3。 折り畳みに影響する要因:
* シャペロンタンパク質: これらのタンパク質は、他のタンパク質の適切な折りたたみを助け、折り畳みや凝集を防ぎます。
* 環境要因: 環境(温度、pH、塩濃度)は、タンパク質の折りたたみと安定性に影響を与える可能性があります。
4。タンパク質修飾:
* グリコシル化: 糖分子の添加は、タンパク質の構造と機能に影響を与える可能性があり、しばしば細胞認識と相互作用に影響を与えます。
* リン酸化: リン酸基の添加は、スイッチとして作用するタンパク質の活性を変える可能性があります。
* その他の変更: アセチル化、メチル化、ユビキチン化など、他のさまざまな修飾もタンパク質機能を変える可能性があります。
要約:
タンパク質(アミノ酸配列)の主要な構造は、その高レベルの構造を決定し、その形状、安定性、および他の分子との相互作用に影響を与えます。折り畳みはシャペロンによって支援され、環境の影響を受けます。最後に、さまざまな変更により、タンパク質機能を微調整できます。この複雑な要因相互作用により、タンパク質が生物において多様な役割を果たすことが保証されます。