コア コンセプト
このチュートリアルでは、タンパク質とは何か、それらがどのように生命に役立つかを学びます.また、すべてのタンパク質の構成要素であるアミノ酸についても学びます。
タンパク質は不可欠です
Escherichia のような小さな単細胞生物から 大腸菌 人間のような大きくて複雑な生物にとって、タンパク質は生命の不可欠な構成要素です。 たとえば、タンパク質であるコラーゲンは、骨、皮膚、筋肉、腱、軟骨の主要部分を構成しています.私たちの細胞のそれぞれで、タンパク質は、DNA 複製や重要な代謝反応の触媒など、生命に必要な機能を実行するのに役立ちます。
アミノ酸 タンパク質を補う
タンパク質は、その形状 (構造) も機能 (機能) も非常に多様です。例えば、下の画像は血圧調節に関与するタンパク質の一部であるACE2プロテアーゼで、2番目の画像は私たちの成長を調節するタンパク質であるFGF23です。 2 番目のタンパク質ははるかに小さく、まったく異なる形状をしています。
では、それらすべての共通点は何ですか? これら 2 つのタンパク質は、すべてのタンパク質と同様に、同じビルディング ブロックである アミノ酸 で構成されています。 、そのうちの 20 は「正規」です。この便利なチャートで 20 すべてについて学ぶことができます。人体はこれらのアミノ酸を定期的に合成しています。より希少なものであるセレノシステインも人体に存在しますが、標準的なアミノ酸としての資格はありません.これらのアミノ酸は独自の組み合わせでつながり、ポリペプチド鎖と呼ばれる独自の分子を作り出します。
アミノ酸
上の図の「ビーズ」は、ポリペプチド鎖に存在するアミノ酸を表していますが、より正確な表現を以下に示します。各アミノ酸は、以下に示す分子に似ており、カルボキシル基 (O=C-OH)、アミン (-NH2)、および R 基があります。 R基、または側鎖は、多くの異なる構造を表すことができ、各アミノ酸が異なるR基を含むという点で特別です.以下のセクション「アミノ酸」では、各アミノ酸を探して、カルボキシル基、アミン基、および R (可変) 基を見つけることができるかどうかを確認してください。
アミノ酸
これらのアミノ酸はすべて、電荷や極性などの異なる特性を持ち、最終的にそれらが構成するタンパク質の特性に寄与します.それらは、水素結合またはイオン結合を形成することによってこれを行います.これらの相互作用は特定の条件下で分解され、タンパク質構造の崩壊または変性を引き起こす可能性があります。
これは、標準的なアミノ酸（およびセレノシステイン）、それらの構造、およびそれらの特性の完全なリストです. 「アルギニン」などの名前とともに、アミノ酸には「Arg」のような 3 文字のコードと「R」のような 1 文字の表記が与えられます。これらは最も一般的なものですが、研究者は他のアミノ酸も合成して、独自の特性を持つポリペプチドを構築しています。
それらはどのようにまとめられていますか?
アミノ酸は、ペプチド結合と呼ばれる特別な共有結合によって互いに結合しています .これらの結合は、1 つのアミノ酸のカルボキシル基 (O=C-OH) が別のアミノ酸のアミン基 (-NH2) と反応するときに形成されます。この反応は脱水反応と呼ばれ、その過程で水分が放出されます。全体のプロセスを以下に示します。
逆に、2 つのアミノ酸を分解する過程で水が加えられるため、ペプチド結合の分解は加水分解と呼ばれます。
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