Aritalab:Lecture/Biochem/Protein - Revision history

Adm: /* 構造の分類と測定 */

2019-11-15T10:55:45Z

‎構造の分類と測定

Adm: /* 構造の分類と測定 */

2013-06-18T23:55:56Z

‎構造の分類と測定

Adm: /* タンパク質のみかた */

2013-06-18T23:46:02Z

‎タンパク質のみかた

Adm: /* コンタクトマップ */

2012-11-23T05:36:59Z

‎コンタクトマップ

Adm: /* コンタクトマップ */

2012-11-23T05:29:47Z

‎コンタクトマップ

Adm: /* ラマチャンドランプロット */

2012-11-23T05:22:46Z

‎ラマチャンドランプロット

Adm: /* ラマチャンドランプロット */

2012-06-21T09:34:59Z

‎ラマチャンドランプロット

Adm: /* アミノ酸指標 */

2012-06-12T16:29:12Z

‎アミノ酸指標

Adm: /* タンパク質のみかた */

2012-06-12T16:26:57Z

‎タンパク質のみかた

Adm at 16:08, 12 June 2012

2012-06-12T16:08:42Z

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	DNAに比較すると、タンパク質の構造は遥かに複雑で理解が難しいものでした。		DNAに比較すると、タンパク質の構造は遥かに複雑で理解が難しいものでした。

−	現在、タンパク質の構造は、長さが 50-150アミノ酸程度のドメインと呼ばれるブロックに分けて考えます。各ドメインは機能部位や疎水性コアを持ち、ドメイン間の二次構造どうしは近接しません。ドメインとはつまり、タンパク質の構造（および機能）モジュールと捉えられます。金属イオンと結合して構造を形成するドメイン（例. ジンクフィンガー）もあります。	+	現在、タンパク質の構造は、長さが 50-150アミノ酸程度(平均100)のドメインと呼ばれるブロックに分けて考えます。各ドメインは機能部位や疎水性コアを持ち、ドメイン間の二次構造どうしは近接しません。ドメインとはつまり、タンパク質の構造（および機能）モジュールと捉えられます。金属イオンと結合して構造を形成するドメイン（例. ジンクフィンガー）もあります。

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 ==構造の分類と測定==
-タンパク質立体構造の研究はミオグロビン（myoglobin: 筋肉にある赤いタンパク質）から始まりました。ジョン・ケンドリュー（John Kendrew)がX線回折で世界ではじめてタンパク質の構造を明らかにしたのは1960年です（そんなに昔ではないのです）。立体構造解析に対する功績により、ケンドリューはわずか2年後の1962年にノーベル化学賞を授与されています（ペルーツと共同）。
+タンパク質立体構造の研究はミオグロビン（myoglobin: 筋肉にある赤いタンパク質）から始まりました。ジョン・ケンドリュー（John Kendrew)がX線回折で世界ではじめてタンパク質の構造を明らかにしたのは1960年です（そんなに昔ではないのです。予測した構造の
 [[Image:Lecture-biochem-protein-myoglobin.jpg|thumb|PDB (1mbn) Myoglobin]]

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 ==タンパク質のみかた==
-タンパク質は20種類のアミノ酸が連なったポリペプチドです。
+タンパク質は20種類の[[Aritalab:Lecture/Biochem/Amino_Acid|アミノ酸]]が連なったポリペプチドです。
 タンパク質を大きく分けると表のようになります。

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 ==コンタクトマップ==
-[[File:JSBi-contactmap.png]]
+[[File:JSBi-contactmap.png|right]]
 縦(上から下にN&rarr;C)横(左から右にN&rarr;C)にペプチド鎖を並べ、C<sub>&alpha;</sub>原子間の距離が10オングストローム以内であれば色を塗ったものをコンタクトマップと呼びます。
-対角線は同一の残基がくるので黒くなります。&alpha;-へリックスはこの対角線上に重なる形で表示されます。
+対角線は同一の残基がくるので黒くなります。&alpha;-へリックスは、およそ3.6残基で一周してその径が12オングストローム程度なので、この対角線上に重なるように表示されます。
-平行&beta;-シートは対角線から離れた位置に同じ角度で現れ、逆平行&beta;-シートは、対角線と直行する角度で現れます。
 ==構造の分類と測定==

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 ==コンタクトマップ==
 縦(上から下にN&rarr;C)横(左から右にN&rarr;C)にペプチド鎖を並べ、C<sub>&alpha;</sub>原子間の距離が10オングストローム以内であれば色を塗ったものをコンタクトマップと呼びます。
 対角線は同一の残基がくるので黒くなります。&alpha;-へリックスはこの対角線上に重なる形で表示されます。
 平行&beta;-シートは対角線から離れた位置に同じ角度で現れ、逆平行&beta;-シートは、対角線と直行する角度で現れます。
 ==構造の分類と測定==

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 ラマチャンドラン (Gopalasamudram Narayana Ramachandran) は、インド出身の生物物理学者です。
-ペプチド鎖の特徴をみるのに、各アミノ酸の&phi;角度と&psi;角度を平面にプロットする方法を考え出しました。角度はそれぞれ&alpha;炭素からアミノ基(C-N結合)とカルボキシル基(C-C結合)を見たとき時計回りに何度ねじれているかを表現しています。180°ずれると互い違いのトランス配置を取ると憶えておくと楽です。タンパク質構造の場合、ペプチド結合の平面が互い違いに平面に揃う場合が&plusmin;180°です。
+ペプチド鎖の特徴をみるのに、各アミノ酸の&phi;角度と&psi;角度を平面にプロットする方法を考え出しました。角度はそれぞれ&alpha;炭素からアミノ基(C-N結合)とカルボキシル基(C-C結合)を見たとき時計回りに何度ねじれているかを表現しています。180°ずれると互い違いのトランス配置を取ると憶えておくと楽です。タンパク質構造の場合、ペプチド結合の平面が互い違いに平面に揃う場合が&plusmn;180°です。
 二面角をプロットするとへリックスとシート構造がきれいに分離され、タンパク質の構造分類に使えます。

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 この後、様々な類似の指標が発表されました。例えばHopp-Woods指標は抗体の抗原部分を予測するために発表されたもので基本的に Kyte-Doolittle の符号が逆転している事がわかります。<ref>Hopp TP, Woods KR (1983) "A computer program for predicting protein antigenic determinants" Mol Immunol 20(4):483-489</ref>また Engelman 指標は Kyte-Doolittle と同様に疎水性の指標として現在も使われています。<ref>Engelman DM, Steitz TA, Goldman A (1986) "Identifying
-nonpolar transbilayer helices in amino acid sequences of membrane proteins" Annu Rev Biophys Biophys Chem 15:321-353</ref>
+nonpolar transbilayer helices in amino acid sequences of membrane proteins" Annu Rev Biophys Biophys Chem 15:321-353</ref> Kyte-Doolittle とは、S, T, W などの値が異なるところが特徴です。これらで計算される値はあくまで「傾向」であり、正確に予測するものではありません。
 何百と発表されてきたアミノ酸指標は、[http://www.genome.jp/dbget/aaindex.html AAIndex] データベースで検索可能です。
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 |}
 |}
 ==ラマチャンドランプロット==

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 タンパク質を大きく分けると表のようになります。
 {| class="wikitable"
-|rowspan="2"| 水溶性タンパク || 球状 (globular) || 酵素や転写因子など。分子内部は疎水性、外部は親水性。
+|rowspan="2"| 水溶性タンパク || 球状 (globular) || 酵素や転写因子で、細胞質のようなゾル内で機能するタンパク質です。分子内部は疎水性、外部は親水性アミノ酸が分布しています。
 |-
-| 不定形 (disordered) || 真核生物に多い不定構造。親水性アミノ酸が多い。とりわけEPQSRKを含む。
+| 不定形 (disordered) || 真核生物に多い構造不定のタンパク質です。親水性アミノ酸（とりわけKEPQRS）が多く、転写因子などの相互作用にその性質が利用されるといわれています。
 |-
-|colspan="2"| 膜タンパク || 受容体、トランスポーターなど。疎水性アミノ酸が多い。とりわけ膜貫通領域は疎水性。結晶化しにくい。
+|colspan="2"| 膜タンパク || 受容体、トランスポーターなど、脂質二重膜に付着したり埋没した形で機能するタンパク質です。疎水性アミノ酸が多く、とりわけ膜貫通領域は疎水性です。全タンパク質の 3 割ほどを占めるにもかかわらず、結晶化しにくく構造がほとんどわかっていません。
 |}

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 | __TOC__
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 タンパク質は20種類のアミノ酸が連なったポリペプチドです。
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 |}
-====ラマチャンドランプロット====
+この後、様々な類似の指標が発表されました。例えばHopp-Woods指標は抗体の抗原部分を予測するために発表されたもので基本的に Kyte-Doolittle の符号が逆転している事がわかります。<ref>Hopp TP, Woods KR (1983) "A computer program for predicting protein antigenic determinants" Mol Immunol 20(4):483-489</ref>また Engelman 指標は Kyte-Doolittle と同様に疎水性の指標として現在も使われています。<ref>Engelman DM, Steitz TA, Goldman A (1986) "Identifying
 {|
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 |}
-====コンタクトマップ====
+==コンタクトマップ==
 縦(上から下にN&rarr;C)横(左から右にN&rarr;C)にペプチド鎖を並べ、C<sub>&alpha;</sub>原子間の距離が10オングストローム以内であれば色を塗ったものをコンタクトマップと呼びます。
 対角線は同一の残基がくるので黒くなります。&alpha;-へリックスはこの対角線上に重なる形で表示されます。
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 DNAに比較すると、タンパク質の構造は遥かに複雑で理解が難しいものでした。
-===ドメインによる分類===
+現在、タンパク質の構造は、長さが 50-150アミノ酸程度のドメインと呼ばれるブロックに分けて考えます。各ドメインは機能部位や疎水性コアを持ち、ドメイン間の二次構造どうしは近接しません。ドメインとはつまり、タンパク質の構造（および機能）モジュールと捉えられます。金属イオンと結合して構造を形成するドメイン（例. ジンクフィンガー）もあります。
-−
-タンパク質の構造は、長さが 50-150アミノ酸程度のドメインと呼ばれるブロックに分けて考えます。各ドメインは機能部位や疎水性コアを持ち、ドメイン間の二次構造どうしは近接しません。ドメインとはつまり、タンパク質の構造（および機能）モジュールと捉えられます。金属イオンと結合して構造を形成するドメイン（例. ジンクフィンガー）もあります。
-立体構造を分類するデータベースには、手作業で構造を分けた [http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/ SCOP] (structural classification of proteins) や [http://www.cathdb.info/ CATH] があります。いずれもドメインを考慮した分類を採用しており、大きく分けると以下のようになります。(図はCATH DBより）
+立体構造を分類するデータベースには、手作業で構造を分けた [http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/ SCOP] (structural classification of proteins) や [http://www.cathdb.info/ CATH] があります。いずれもドメインを考慮した分類を採用しており、大きく分けると以下のようになります。(図はCATH DBより）より詳しくは [[Aritalab:Lecture/Biochem/ProteinStructure|構造のページ]]をみてください。
 {|
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 |}
-===測定方法===
+==測定方法==
 ;ゲル電気泳動
 タンパク質は帯電しているので、ポリアクリルアミド電気泳動 (PAGE) で分離できます。
@@ Line 67: / Line 132: @@
-;解説、参考
+;参考
 <references/>