タンパク質
タンパク質は、アミノ酸という小さな単位からなる長鎖の分子である。ペプチド結合で結合されている。
1つまたは複数のポリペプチドが円形または繊維状に折り畳まれた生化学的な化合物である。
ポリペプチドとは、アミノ酸の一本鎖のポリマーである。ポリペプチドを構成するアミノ酸の配列は、遺伝子のDNA配列に由来する。遺伝暗号では20種類の標準アミノ酸が指定されている。合成直後に、いくつかのアミノ酸は化学的に修飾される。これにより、タンパク質の折りたたみ、安定性、活性、および機能が変化する。タンパク質には、補酵素として、ペプチド以外の基が付いていることがあります。
タンパク質はすべての細胞に不可欠な物質である。他の生体高分子（多糖類や核酸）と同様に、タンパク質は細胞内のほぼすべてのプロセスに関与している。
ターコイズ色のαヘリックスを持つミオグロビンの3D図。このタンパク質は、世界で初めてX線結晶学によってその構造が解明された。コイルの右中央には、酸素分子（赤）が結合したヘム基（灰色）がある。
人体用タンパク質
タンパク質は、その形状によって機能が異なります。肉や筋肉に多く含まれています。成長や修復、骨の強化などに使われます。組織や細胞を作るのに役立ちます。動物、植物、菌類、バクテリア、そして人間の体にも含まれています。
筋肉には多くのタンパク質が含まれています。タンパク質が消化されると、アミノ酸に分解されます。これらのアミノ酸は、新しいタンパク質を作るために使用することができます。タンパク質は、牛乳、卵、肉、魚、豆、ほうれん草、ナッツなどの食品に重要な役割を果たしています。タンパク質の働きを決める要素は4つあります。1つ目は、アミノ酸の順番です。アミノ酸の種類は20種類あります。2つ目は、鎖のちょっとしたねじれ。3つ目は、全体の構造がどのように折りたたまれているか。4つ目は、異なるサブユニットで構成されているかどうかです。例えば、ヘモグロビン分子は4つのサブユニットで構成されています。
ダメージを与える突然変異
ほとんどのタンパク質は酵素であり、突然変異によってその働きが低下したり停止したりすることがあります。ヒトのがんの50％は、腫瘍抑制因子であるp53の変異によって引き起こされます。p53は細胞分裂を制御するタンパク質です。
必須アミノ酸
動物は必要なアミノ酸をすべて作ることはできない（ほとんどは作ることができる）ので、タンパク質は動物の食生活に必要なものである。ある種のアミノ酸は食物から摂取しなければならない。これを「必須アミノ酸」と呼ぶ。動物は摂取したタンパク質を消化して遊離アミノ酸に分解する。アミノ酸は代謝の過程で体に必要な酵素や構造物を作るのに使われます。
人間には9種類の必須アミノ酸があり、食物から摂取します。必須アミノ酸は、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、スレオニン、トリプトファン、バリンの9種類です。人間が必要とする必須アミノ酸は、肉にはすべて含まれているが、植物にはほとんど含まれていない。しかし、小麦とピーナッツバター、米と豆など、植物を混ぜて食べれば、必要な必須アミノ酸をすべて摂取することができます。豆腐などの大豆製品やキヌアにも必須アミノ酸が含まれていますが、これらだけでは人間に必要なタンパク質を摂取することはできません。
ベルゼリウス（Jöns Jacob Berzelius）という科学者がタンパク質の名前をつけましたが、他にも多くの科学者がタンパク質を研究しています。
卵白には多くのタンパク質が含まれている
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質問と回答
Q: タンパク質とは何ですか?
A: タンパク質は、アミノ酸という小さな単位から作られる長鎖の分子です。
Q: アミノ酸はどのように結合するのですか?
A: アミノ酸は、ペプチド結合で結合しています。
Q: ポリペプチドとは何ですか?
A: ポリペプチドは、アミノ酸の一本の直鎖状高分子です。
Q: ポリペプチドのアミノ酸の配列はどこから来ているのですか?
A: ポリペプチドのアミノ酸の配列は、遺伝子のDNA配列に由来しています。
Q: 合成直後、いくつかのアミノ酸はどうなるのでしょうか?
A: 合成後すぐに、いくつかのアミノ酸は化学的に修飾されます。
Q: タンパク質中のアミノ酸の修飾はどのようなことをするのですか?
A: タンパク質のアミノ酸の修飾は、タンパク質の折り畳み、安定性、活性、および機能を変化させます。
Q: すべてのタンパク質はアミノ酸だけからできているのですか?
A: いいえ、タンパク質には補酵素として、ペプチド以外の基が結合していることがあります。
