生化学ノート

タンパク質は翻訳されて終わりではない。機能を発揮するためには、正しく折りたたまれなければいけない。これをタンパク質のフォールディングという。フォールディングには様々な力が関わってくる。今回はタンパク質の構造を決める力について見ていく。さらに、構造が決まったあとのタンパク質の揺らぎに関しても触れる。

以前取り上げたケラチンに並んで、馴染み深いタンパク質としてコラーゲンが挙げられる。コラーゲンはすべての多細胞生物に存在するタンパク質である。脊椎動物においては最も多く存在する。外からの応力に抵抗するため強く、不溶な繊維構造を持つ。今回はこのコラーゲンの特徴的な構造について見ていく。

二次構造以上の三次元的な構造に入っていく。二次構造といえば、αヘリックスとβシートの主に2種類あることはご存知だろう。それらは二次構造内外で水素結合を多くつくることによって、非常に安定な構造を取る。多くのタンパク質で見られるが、ここでは代表的なものとしてケラチンについて見ていく。

タンパク質を精製するための大原則は、目的のタンパク質を他のタンパク質と分ける(＝分画)。言葉にすると非常にシンプルではある。では、どう分けるのか？というのが今回の主題となる。「他のタンパク質」といっても、タンパク質も様々な性質を持つ。なので、目的タンパク質の性質に合わせて、精製法を考えていくべきである。

タンパク質が純度よく精製できた後は、タンパク質濃度を定量する必要があります。ここでは、分光法を使った定量法について紹介しています。

微生物内にあるタンパク質の中から自分のほしいタンパク質のみを取り出す精製のステップ。なるべく壊れないように取り出したいけど、タンパク質は色々な要因により壊れてしまいます。どんなことに注意するといいか、まとめてみました。

タンパク質は20種類のアミノ酸の組み合わせでできている。この20種類は「標準アミノ酸」とよばれる。今回は20種類以外のいわゆる「非標準アミノ酸」がある。タンパク質として合成された後に、化学的修飾を受けたり、アミノ酸それ自体が機能を果たすものもある。

タンパク質はアミノ酸が数珠状につながったものである。個々のアミノ酸の性質がタンパク質の機能に重要であることは間違いない。タンパク質を構成するアミノ酸は20種類ある。アミノ酸としての性質は炭素に結合している側鎖が何かによって決定される。今回はタンパク質を構成するアミノ酸の性質について、細かく見ていく。

PCRは自分がほしいDNAの配列を「増やす」技術である。キットも豊富で、増やすための酵素も失敗しにくいように改良されている。私は学部時代の化学実験でも行ったが、実験は難なくできた。しかし、レポートでプライマーの設計法などで苦しんだ記憶がある。ということで、ここでまとめてみたい。

大腸菌を培養し、その中から目的の配列部分のみを取り出すのはかなり大変な作業である。ここで、組換DNA技術というのが確立し、特定DNAを単離、増量、改変することを可能にした。今回はこの遺伝子組換えによってほしいDNAを手に入れる手順について、見ていく。