アンフィンセンのドグマ

アンフィンセンのドグマとは、クリスチャン・アンフィンセンが提唱した分子生物学における仮説である。この考え方は、タンパク質が本来の構造折りたたまれるのは、タンパク質アミノ酸配列によって自動的に行われるというものです。これは一部のタンパク質にのみ当てはまります。他のタンパク質では、シャペロンが必要です。

アンフィンセンは酵素リボヌクレアーゼAの構造に関する研究で 1972年のノーベル化学賞を共有しました ドグマは折り畳みが起こる条件では 生まれつきの構造が独自の安定した状態であることを示唆しています条件は3つある。

独自性

は、シーケンスが同等の自由エネルギーを持つ他の構成を持たないことを必要とします。

安定性

周囲の環境の小さな変化は、最小構成の変化をもたらすことはできません。

うんどうてきアクセシビリティ

は、複雑な形状の変化を経ることなく、最終的な形状を得ることができることを意味します(例えば、結び目のような)。

タンパク質がどのようにしてこの構造に到達するかは、タンパク質フォールディングの分野の課題であり、レヴィンタールのパラドックスと呼ばれる関連するドグマがあります。レヴィンタールのパラドックスとは、与えられたタンパク質に利用可能なコンフォメーションの数は天文学的に多く、100残基の小さなタンパク質でさえ、可能なすべてのコンフォメーションを探索して適切なものを選択するのに宇宙が存在するよりも長い時間(1026秒)を必要とするというものです。

プリオンはアンフィンセンのドグマの例外である。プリオンとは、本来の折り畳み状態とは異なるタンパク質の安定した構造のことである。牛海綿状脳症(狂牛病)では、本来のタンパク質が異なる安定した構造に再結合し、致命的なアミロイドの蓄積を引き起こします。アルツハイマー病パーキンソン病などの他のアミロイド疾患も、アンフィンセンのドグマの例外である。

リボヌクレアーゼAの折り畳み立体構造Zoom
リボヌクレアーゼAの折り畳み立体構造

質問と回答

Q:アンフィンセンのドグマとは何ですか?


A:アンフィンセンのドグマとは、クリスチャン・アンフィンセンが提唱した分子生物学における仮説で、タンパク質が本来の構造に折れるのは、タンパク質のアミノ酸配列によって自動的に行われるとするものである。

Q:独自性、安定性、運動学的アクセス性の3つの条件とは何ですか?


A:独自性とは、その配列が、同等の自由エネルギーを持つ他の配置を持たないことです。安定性とは、周囲の環境の小さな変化が最小配置の変化を生じさせないこと。運動学的アクセス性とは、最終的な形状が、(例えば結び目のような)非常に複雑な形状変化を経ることなく得られることを意味します。

Q:レビンタールのパラドックスとは何ですか?


A: レヴィンタールのパラドックスとは、あるタンパク質がとりうるコンフォーメーションの数が天文学的に多く、100残基の小さなタンパク質でさえ、可能なコンフォーメーションをすべて探索し、適切なものを選択するには、宇宙の存在時間(1026秒)よりも長い時間を要するというものである。

Q: アンフィンセンのドグマに例外はあるのでしょうか?


A: はい、牛海綿状脳症(狂牛病)、アルツハイマー病、パーキンソン病などのプリオンやアミロイド病は、アンフィンセンのドグマに例外を認めます。

Q: アンフィンセンはどのようにしてノーベル賞を受賞したのですか?


A: アンフィンセン氏は、リボヌクレアーゼAという酵素の構造に関する研究で、ノーベル化学賞を受賞しました。

Q:プリオンとネイティブなフォールディング状態との違いは何ですか?


A: プリオンとは、タンパク質の安定なコンフォメーションで、本来の折りたたみ状態とは異なるものです。

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