タンパク質の変性との大きな違いは、変性がタンパク質の本来の立体構造を失うことであるのに対して、変性したタンパク質を本来の立体構造に戻すことである。

タンパク質は、生体の重要な高分子の一つである。酵素、構造成分、抗体などの重要な分子がタンパク質です。実は、タンパク質は必須栄養素なのです。アミノ酸は、タンパク質を構成する成分です。アミノ酸配列やポリペプチド鎖が相互作用を形成し、生物学的に活性な4次構造、3次構造、2次構造へと折り畳まれる。

タンパク質が立体構造に到達すると、機能するようになる。ある因子は、タンパク質を展開したり、解きほぐしたりする。したがって、変性とは、タンパク質がその本来の三次元構造を失うことである。変性した結果、タンパク質は生物学的に不活性になる。これに対し、変性は、変性したタンパク質が元の立体構造に戻る過程である。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. タンパク質の変性とは 3. タンパク質の複合化とは 4. タンパク質の変性と複合化の類似点 5. 横並びの比較 - 表形式タンパク質の変性と複合化 6. まとめ

タンパク質の変性は何ですか？

変性とは、タンパク質が生物学的活性をもたらす四次、三次、二次構造を失うことである。変性時には、タンパク質分子の三次元構造を維持する力が破壊される。その結果、タンパク質分子は本来の特性や生物活性を失ってしまうのです。タンパク質のフォールディングの結果、タンパク質は生物学的活性を持つようになります。変性によりポリペプチド鎖が解き放たれ、タンパク質の三次元構造が崩れる。立体構造を失うと、機能を失ったり、機能性を失ったりする。

図01：タンパク質の変性

タンパク質の変性は、強酸や強塩基、濃厚無機塩、有機溶媒、放射線、熱など、何らかの外力や化合物を加えることで達成される。細胞のタンパク質が変性すると、細胞は死んでしまう。最も重要なことは、タンパク質が変性すると、その機能を果たせなくなることである。例えば、酵素が変性すると、生化学反応を触媒することができなくなる。また、タンパク質の溶解性が損なわれることもある**。

蛋白質再飽和は何ですか？

タンパク質の変性は、変性したタンパク質を本来の立体構造に戻すことである。そのため、タンパク質分子が元の構造を失った後に、再構築することが必要です。レナチュレーションは、デナチュレーションの逆のプロセスです。レナチュレーションは時に可逆的である。しかし、変性は一般的ではなく、また変性ほど簡単ではありません。タンパク質の変性方法としては、PAGEやIEFによるタンパク質同定の際に、変性したSDSや変性剤を除去する方法があります。生理的な条件を元に戻すと、タンパク質は折りたたまれて元の立体構造を取り戻すことができる。

変性と蛋白質再飽和の共通点

• 再割当は、変性と逆のプロセスである。
• 変性は立体構造を破壊し、繰り返しは立体構造を回復させる。

変性と蛋白質再飽和の違い

変性とは、タンパク質が4次構造、3次構造、2次構造を失い、生物学的に活性な状態になることである。一方、変性は、変性したタンパク質が本来の立体構造に戻ることである。これがタンパク質の変性との決定的な違いなんですね。

また、変性はタンパク質の生物学的機能の喪失につながり、逆に変性はタンパク質の機能的能力を回復させる。

下のグラフは、タンパク質の変性と再変性の違いをより詳しく示したものです。

概要 - 変性 vs. 蛋白質再飽和

変性と破壊は、主にタンパク質と核酸に関連するプロセスである。変性により、タンパク質は機能的かつ生物学的に活性な三次元構造を失う。一方、変性したタンパク質は、変性により本来の立体構造を取り戻します。したがって、これがタンパク質の変性と大きく異なる点である。

引用

1Coshland, Daniel E., and Felix Haurowitz."タンパク質の変性" ブリタニカ百科事典、ブリタニカ社、2020年8月20日、2 "変性（生化学）".ウィキペディア、ウィキメディア財団、2020年8月29日。