HSPはタンパク変性を防ぐ?!

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 壊れてしまった毛髪を治す、HSP70の役割の続きです。

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。。


さて、具体的にどうのように組み替えるのか?ということ。


ネイティブなタンパク質の高次構造は、一次構造~四次構造からなるアミノ酸の配列のこと。

タンパクの配列はそれぞれモチーフの組み合わさるドメインと呼ばれる構造単位からなります。

タンパク質は親水領域と疎水領域が混在したもの。新たなタンパク質においては一時的に疎水領域も表面に露出する。

そして不溶性の凝集体をつくりやすいので、この凝集を防ぎネイティブな構造をとらせるためにHSP(分子シャペロン)が
働くわけだ。

その分子シャペロンはタンパク質であるが、つまり酵素も含めて触媒は遷移(せんい)状態で安定化する。

活性化エネルギーを低下させて反応を容易にして、速さを上昇させるけど酵素はタンパク質であるから、変性する条件では
当然失活するわけだ。

酵素反応は、基質特異性があるので、タンパク質である酵素と、基質間の三次元での特異的な位置関係と
その相互作用の強さにより活性部位が触媒できるかどうかを決定している。

また「鍵と鍵穴」の決定した構造だけではなく、「誘導適合モデル」は初めからぴったり結合するのではなくて、
基質と弱く結合しておき、その状態を保ちながら立体構造が変化して基質との結合や触媒作用またその両方に
良い状態になることもできる。



実際にどのようになるのか実験をしてみた。

二つの試験管を用意して、片方は卵白のみ。もう片方はその白身にHSP(分子シャペロン)をいれたもの。

同じ時間を加熱して、タンパク質変性を試みるというもの。

分子シャペロンがうまく働くのなら、卵白を凝集させずにネイティブな構造を保たせるはずです。




通常の状態では、タンパク質の立体構造が崩れて形が異常になり、白く濁る。

ところがHSPを入れたものは、固まらずに液状を保つ。いわゆる変性を防いでいる。


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数分間放置した状態です。

右側は少し濁ったが、液状を保ち変性はしていない。左は当然白く固まったままです。


さて、次回はHSPを使い施術に利用してみます。






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