フォールディング
タンパク質のフォールディングは、タンパク質がその機能的な形状や「構造」を得るプロセスです。これは主に自己組織化のプロセスです。ランダムなコイルから出発して、ポリペプチドは、その特徴的な作業形状に折りたたまれます。構造は水素結合によって一緒に保持されています。
ステージは
- 各タンパク質は、mRNAの配列からアミノ酸の直鎖に翻訳されると、展開されていないポリペプチドまたはランダムコイルとして存在します。このポリペプチドは、発達した立体構造を一切持たない（上図左）。
- アミノ酸は互いに相互作用して、タンパク質が折り畳まれた立体構造を作ります（図の右側）。これがネイティブ状態として知られています。得られた立体構造は、アミノ酸配列によって決定される（アンフィンセンのドグマ）。
正しい立体構造がなければ、タンパク質は機能しません。しかし、タンパク質の一部が折りたたまれないことがあります：これは正常なことです。
タンパク質が本来の形に折りたたまれない場合、そのタンパク質は不活性であり、通常は毒性を持っています。いくつかの病気は、タンパク質が誤った形で折りたたまれたことに起因すると考えられています。多くのアレルギーはタンパク質の折り畳みが原因ですが、免疫システムはすべての可能なタンパク質構造に対して抗体を生成することはできません。
折り畳み前と折り畳み後のタンパク質
タンパク質のフォールディングは、タンパク質の構造を形成するための第三段階です。
シャペロニンの構造。シャペロニンは、いくつかのタンパク質の折り畳みを助ける。
シャペロン
シャペロニンは、合成後のいくつかのタンパク質の折り畳みを助ける大きなタンパク質です。一般的にシャペロンは、ヒストンとDNAが結合してヌクレオソームを形成するのを助けることが最初に発見されました。ヌクレオソームは染色体を構成するブロックです。現在では、これが多くの細胞小器官の構築方法であることが明らかになっています。
質問と回答
Q:タンパク質の折り畳みとは何ですか?
A: タンパク質の折り畳みとは、ポリペプチド鎖が、アミノ酸からなる展開された直鎖状から、特徴的な立体形状に変化する過程のことです。
Q: 何が構造を支えているのですか?
A: 折り畳まれたタンパク質の構造は、水素結合によって保持されています。
Q: タンパク質の折り畳みにはどのような段階があるのですか?
A: タンパク質の折り畳みの段階は、mRNAからアミノ酸の直鎖に翻訳される際に、折り畳まれていないポリペプチドまたはランダムコイルが、互いに作用し合って、ネイティブな状態として知られる明確な三次元構造を作り出すことです。
Q: タンパク質が正しく折りたたまれないとどうなるのですか?
A: タンパク質が本来の形に折り畳まれないと、不活性で、通常は有毒です。これは、免疫系が認識できない誤った折り畳みタンパク質によって引き起こされる、いくつかの病気やアレルギーの原因となります。
Q: 2020年にタンパク質の折り畳み問題を解決したのは誰ですか?
A:2020年11月30日、人工知能企業DeepMindによって、タンパク質の折り畳みが解決されました。
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、折り畳まれたタンパク質の結果としての立体構造は、そのアミノ酸配列によって決定されるというものです。
