クエリ: アミノ酸はタンパク質の元?
文章: タンパク質構造 タンパク質構造(Protein structure)では、タンパク質の構造について記す。タンパク質は全ての生物が持つ、重要な生体高分子の1つである。タンパク質は炭素、水素、窒素、リン、酸素、硫黄の原子から構成された、残基と言われるアミノ酸のポリマーである。ポリペプチドとも呼ばれるこのポリマーは20種類のL-α-アミノ酸の配列からできている。40以下のアミノ酸から構成されるものは、しばしばタンパク質ではなくペプチドと呼ばれる。その機能を発現するために、タンパク質は水素結合、イオン結合、ファンデルワールス力、疎水結合などの力によって、特有のコンフォメーションをとるように折り畳まれる。分子レベルのタンパク質の機能を理解するには、その三次元構造を明らかにしなければならない。これは構造生物学の研究分野で、X線回折や核磁気共鳴分光法などの技術が使われる。
文章: タンパク質 タンパク質は炭素、酸素、窒素、水素(重量比順)を必ず含む。どのようなアミノ酸から構成されているかによって、組成比は多少異なる。しかしながら、生体材料においては窒素の重量比が16%前後の値をとることが多いため、窒素量Nの6.3倍を粗蛋白量と定義する。 文章: アミノ酸 1953年、シカゴ大学のハロルド・ユーリーとスタンリー・ミラーは、アンモニア・メタン・水素の混合ガス(当時原始大気成分と考えられていた)と水の入った容器に電気火花を飛ばす実験を行い、グリシン・アラニン・アスパラギン酸などの各種アミノ酸が生成することを発見した(ユーリー・ミラーの実験)。原始地球において、生命の素材となったアミノ酸が生成した過程の可能性を示した、有名な実験である。 文章: タンパク質ドメイン タンパク質の一次構造は特異的な三次元構造を決定している。タンパク質の三次元構造を決める最も重要な要因は極性、非極性のアミノ酸の分布である。フォールディングは疎水性側鎖を分子の中に閉じ込める力によって進む。 文章: アミノ酸合成 アミノ酸合成(アミノさんごうせい、Amino acid synthesis)は、生物学的経路(代謝経路)におけるアミノ酸合成過程を指す。他の化学物質から様々なアミノ酸は生体内で合成するが、この経路の基質は有機体の食物の物質である。生体を構成するタンパク質のすべてのアミノ酸を生体内で合成できるわけではなく、生物種によって合成できないアミノ酸が存在する。これをその生物種にとっての必須アミノ酸という。ヒトで20種のα-アミノ酸のうち11種しか合成できず、残り9種類は食事により摂取しなくてはならない。 文章: アミノ酸 中性アミノ酸は、カルボキシル基およびアミノ基以外に持つ特徴的な基によって、幾つかに分類される。主に、アルキル鎖を持つグリシン・アラニン・バリン・ロイシン・イソロイシン、ヒドロキシ基を持つセリン・トレオニン、硫黄を含むシステイン・メチオニン、アミド基を持つアスパラギン・グルタミン、イミノ基を持つプロリン、芳香族基を持つフェニルアラニン・チロシン・トリプトファンに分類され、タンパク質の持つ疎水性や立体配座はこれらの分類を考慮しながら考察される。 文章: コドン タンパク質をコードする遺伝子はDNAに類縁のポリマーRNAである鋳型分子、メッセンジャーRNAあるいはmRNAに転写される。この分子は続いてリボソーム上でアミノ酸鎖つまりポリペプチドに翻訳される。翻訳プロセスは個々のアミノ酸に特異的なトランスファーRNAを必要とする。アミノ酸はtRNAに共有結合している。グアノシン3リン酸(GTP)がエネルギー源となり、一群の翻訳因子も必要である。tRNAはmRNAのコドンに相補的なアンチコドンをもっており、3'末端のCCAで共有結合によってアミノ酸を結合・保持する。各tRNAは特異的なアミノ酸をアミノアシルtRNA合成酵素によって結合・保持する。この酵素はアミノ酸と、対応するtRNAの双方に高い特異性をもっている。これらの酵素に高い特異性があることが、タンパク質の翻訳が厳密に行われることの主要な理由である。 文章: タンパク質 生体のタンパク質を構成するアミノ酸は20種類あるが、それが3つ連結したペプチドだけでも約20=8,000通りの組み合わせがあり得る。タンパク質については、その種類は数千万種と言われる。生物の遺伝子(ゲノム)から作られるタンパク質ひとそろいのセットは、プロテオームと呼ばれるが、ヒトゲノムの塩基配列解読が終わった今、プロテオームの解析(プロテオミクス)が盛んに進められている。 文章: 人工タンパク質 人工タンパク質(じんこうタンパクしつ)あるいは人工機能性タンパク質(じんこうきのうせいタンパクしつ)とは、人工的に設計されたアミノ酸配列を持つタンパク質である。あるいは既存のタンパク質に対して、化学的・遺伝子工学的な手法を以て任意の修飾を加え、機能を変化させたものをこう呼ぶ。 文章: シトルリン化 シトルリンへの変換は、タンパク質を構成するアミノ酸の中で最も塩基性の強いアルギニンが中性のシトルリンに変換されるため、タンパク質の構造と反応にとってとても重要な反応である。このタンパク質の疎水性の増大はタンパク質の折りたたみ構造の展開に重要である。 文章: 分枝鎖アミノ酸 先述の3種の分枝鎖アミノ酸はヒトでは必須アミノ酸であり、筋タンパク質中の必須アミノ酸の35%を占め、哺乳類にとって必要とされるアミノ酸の40%を占める。分枝鎖アミノ酸は臨床では、火傷の治療や、肝性脳症の治療に用いられている。 文章: 黄体形成ホルモン LHは糖タンパク質で、タンパク質サブユニットの二量体のそれぞれが糖と結合している。この構造はFSH、TSHやhCGと類似している。そのタンパク質二量体にはα及びβサブユニットと呼ばれる2つのポリペプチドユニットが含まれる。このαサブユニットはLH、FSH、TSH及びhCGにおいて同一で92のアミノ酸を含む。βサブユニットは違っており、LHでは121のアミノ酸があり、これが特異的な生物学的作用を与え、LH受容体との相互作用の元となる。ホルモンの糖の部分はフルクトース、ガラクトース、マンノース、ガラクトサミン、グルコサミン、そしてLHの生物学的半減期に重大であるシアル酸からなる。LHの半減期はたったの20分である。 文章: ストレッカー反応 ストレッカー反応(ストレッカーはんのう、)は、アルデヒドまたはケトンとアンモニア、シアン化水素との反応により、アミノ酸を合成する反応である。ストレッカーのアミノ酸合成とも呼ばれる。アドルフ・ストレッカーにより1850年に報告された歴史の古い反応であるが、様々な変法が生み出され、現在でもアミノ酸合成において重要な地位を占める。また、生命の発生以前に、この反応によってタンパク質の素となるアミノ酸が作り出されたものと考えられている。 文章: チロシン タンパク質を構成するアミノ酸。極性無電荷側鎖アミノ酸あるいは芳香族アミノ酸に分類される。糖原性・ケト原性を持つ。 文章: 土壌有機物 タンパク質は菌体外酵素によって分解され、アミノ酸になる。アミノ酸の大部分は微生物か植物に吸収される。残りには、菌体外酵素によって加水分解されるものがあり、こうなるとアンモニウムイオンと有機酸になる。土壌中に遊離するアミノ酸は数10 μmol/kgしかない。 文章: SUMOタンパク質 SUMO化を受けるタンパク質の多くには、B-K-x-D/Eというテトラペプチドの共通配列がある。ここでBは疎水性アミノ酸、Kはリシン、xは任意のアミノ酸、D/Eは酸性アミノ酸である。