タンパク質のモノマーとは

タンパク質とは

タンパク質の単量体について学ぶ前に、タンパク質とは何かを見てみましょう。タンパク質は、生命プロセスにおいて重要な役割を果たす天然のポリマーです。タンパク質は、細胞の乾燥重量の 50% 以上を占め、他のどの生体分子よりも大量に存在します。したがって、脂質、炭水化物、核酸などの他の主要な種類の生体分子とは大きく異なります。最も重要なことは、タンパク質は、その構造、機能、物理化学的特性、修飾、およびその応用により、特に遺伝子工学、環境に優しい材料、再生可能資源に基づく新しい複合材料などの科学の最先端分野で最も広く研究されている生体分子です。生体分子としてのタンパク質は、酵素触媒作用 (酵素による)、防御 (免疫グロブリン、毒素、細胞表面抗原による)、輸送 (循環トランスポーターによる)、支持 (繊維による)、運動 (コラーゲン、ケラチン、フィブリンなどの筋線維の形成による）、調節（浸透圧タンパク質、遺伝子調節因子、およびホルモンによる）、および貯蔵（イオン結合による）.タンパク質は、動物、植物、ウイルスや細菌などの微生物が作り出す重要な再生可能資源です。いくつかの重要な植物ベースのタンパク質には、ゼイン、大豆タンパク質、小麦タンパク質が含まれます.カゼインと絹フィブロインは、動物に見られるタンパク質です。主要な細菌タンパク質の例には、乳酸脱水素酵素、キモトリプシン、およびフマラーゼが含まれます。

タンパク質は、多数のモノマー単位が結合して形成されます。タンパク質には、1 つまたは複数のポリペプチドが含まれています。各ポリペプチド鎖は、ペプチド結合として知られる化学結合によって多数のアミノ酸が結合することによって形成されます。その特定のタンパク質をコードする遺伝子は、アミノ酸の配列を決定します。ポリペプチド鎖が形成されると、折りたたまれて、その特定のポリペプチド鎖に固有の特定の三次元構造が得られます。ポリペプチド鎖のコンフォメーションは、主にアミノ酸配列とポリマー鎖の部分間の複数の弱い相互作用によって決定されます。これらの弱い相互作用は、熱を加えるか、最終的にポリペプチドの立体構造を変化させる化学物質を加えることによって破壊することができます。この破壊プロセスは、タンパク質の変性として知られています .変性は、最終的にタンパク質の機能活性を停止します。したがって、タンパク質の構造はその役割を維持するために非常に重要です。

タンパク質の構造

タンパク質の構造は、4 つのレベルの構造で説明できます。一次、二次、三次、四次。 一次構造 タンパク質のアミノ酸配列です。 二次構造には 2 種類あります; αヘリックスとβシート。 三次構造 タンパク質の量は、球状または繊維状の三次元構造によって決定されます。三次構造はより複雑でコンパクトです。 四次構造 タンパク質の折り畳みパターンの程度が高いため、はるかに複雑です。四次構造を持つタンパク質のほとんどはサブユニットを含み、サブユニットは非共有結合によって結合されています。たとえば、ヘモグロビンには 4 つのサブユニットがあります。

タンパク質のモノマーとは

モノマーは、ポリマーの主要な機能および構造単位です。それらはポリマーの構成要素です。タンパク質の単量体はアミノ酸です。多数のアミノ酸分子がペプチド結合によって結合してポリペプチド鎖を形成します。 2 つ以上のポリペプチド鎖が結合して、大きなタンパク質を形成します。アミノ酸配列は、タンパク質の構造と機能を決定します。

アミノ酸の一般構造

20 種類のアミノ酸があり、異なる配列で配列することによって生物系のすべてのタンパク質を形成しています。アミノ酸の配列は、タンパク質の一次構造として知られています。アミノ酸分子の化学式を考えると、3 つのグループが含まれています。アミノ基 (-NH₂ )、カルボン酸基 (-COOH) および各アミノ酸に固有の側鎖 (R 基)。最も単純なアミノ酸には、グリシンとして知られる R 基として水素原子が含まれています。

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