壊れてしまった毛髪を治す、HSP70の役割

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リフォールディングの話が続きましたが、


今回、本命HSPの話。





HSP(熱ショックタンパク質)の命名は1962年。

 


イタリアのリトサ博士だそうだ。

 

(タンパク質の助け船 分子シャペロン(HSP)の続きです。

 



タンパク質を構成するアミノ酸は、水になじみにくい疎水性のものと、なじみやすい親水性のものがあります。


可溶性(極性)タンパクは親水性のアミノ酸が分子の表面に露出している。。


正しく合成されるとタンパク質は安定してますが、何らかのショックで結合が崩れ疎水性のアミノ酸が露出すると

水から離れようとして、疎水性同士が結合するわけだ。これを凝集という。

いわゆる「ゆで卵」状態です。

 


タンパク質は、疎水性と親水性のアミノ酸がバラバラに存在する
1本のポリペプチドとして作られています。


疎水性の部分がなるべく水に接することのないよう折り畳まれながら、互いに正当な構造に折り畳まれます。

これが「フォールディング」です。これが正常な状態。

 


毛髪のケラチンタンパク質は、アルカリや酸及び熱(ストレス)により容易に変化します。

しかしストレス時と同様、できたばかりのポリペプチドもまた疎水性の部分が露出した不安定な状態なので、
安定しようと、例えば隣のポリペプチドと容易に結合しようとします。

そこでポリペプチドが凝集などを起こさず正しくフォールディングするようにしなければなりません。

 


HSPは疎水性のアミノ酸に特異的に結合する性質があり、疎水的なアミノ酸が露出してしまったような変性したタンパク質と
結合して変性したタンパク質をもう一度再生させる能力も持っている。


新たなタンパク質の折り畳み(フォールディング)を助ける役割を持ったタンパク質をHSPといい、
一度作られたタンパク質がストレスなどによってミスフォールド(アンフォールディング)したものを
正しくフォールドし直すことをリフォールディングというわけだ。

そういう意味では、HSPは折り畳み反応の酵素(触媒)であるということ。

 



実はHSPには7種類ほどあるけれど、代表的なのはHSP70です。

これらは、原核生物の種類で分けられています。

HSP70はDnaK。大腸菌のストレスタンパク質です。

凝集してしまったタンパクの可溶化つまりリフォールディングは、毛髪などにおいてはDnaKで十分です。

具体的にいうと、独立したループでつなげられている
球状構造のいくつかの
βシート領域とαへリックス領域の構造ドメインの組み換えをしていくわけです。

 


また詳しく書きますね。

 



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