タンパク質の高次構造と変性と塩析

タンパク質は私たちの体には必要不可欠な栄養素です。今回はタンパク質の構造や性質について見ていきたいと思います。

 

 

ペプチド結合

タンパク質はアミノ酸が多くつながってできています。アミノ酸のα-カルボキシ基と、別のアミノ酸のα-アミノ基が脱水することでつながります。この結合をペプチド結合と呼びます。タンパク質はたくさんのペプチド結合によりアミノ酸がつながったものと言うことができます。

 

 

一次構造、二次構造、三次構造、四次構造

先ほどのペプチド結合では、理論上横一直線の構造でした。しかしペプチド結合により多くのアミノ酸がくっついていくと、タンパク質はより複雑な構造をとるようになります。タンパク質の構造には以下のようなものがあります。

 

• 一次構造；一番シンプルな構造でペプチド結合以外にも、システインによるジスルフィド結合などがみられる。
• 二次構造；一次構造より複雑な構造。ポリペプチド鎖の水素結合によりできる立体構造のα-ヘリックス構造、β-シート構造なども見られる。
• 三次構造；二次構造より複雑な構造。二次構造の水素結合に加えて、イオン結合、疎水結合、ファンデルワールス力なども働き、さらに複雑な立体構造をとる。
• 四次構造；2本以上の三次構造を含んだ最も複雑な構造。四次構造を構成するそれぞれのポリペプチド鎖をサブユニットと呼ぶ。

 

一次構造以上ではペプチド結合やジスルフィド結合以外の結合力が働いてより複雑な構造をとります。

 

 

タンパク質の変性

四次構造のような高次構造が熱やpHの変化などによって壊され、沈殿、凝固、生理活性の消失などを起こすことを変性と呼びます。変性が起こると先ほどの高次構造で見られた水素結合などの結合は壊されますが、ペプチド結合は壊されないので、変性が起こると一次構造へと戻っていきます。

 

 

塩析

塩析は高校時代にやった内容かと思います。塩析は水と親和性が高いコロイドに硫酸アンモニウムなどの大量の電解質を混ぜて起こる凝固を言います。有名なのは私たちが食べる豆腐で、豆乳と、にがりを混ぜることで凝固したものです。

 

ちなみに私は、絹より木綿の方が豆腐は好きです(笑)豆腐を使った料理によって使い分けるのが本当はいいのでしょうが、なんでもかんでも木綿で豆腐関連の料理は作ってしまいます。

 

まとめ

• タンパク質のアミノ酸どうしは、ペプチド結合によりつながっている。
• 多くのアミノ酸がつながったペプチドでは、水素結合などのその他の結合力が働きより複雑な立体構造をとる。
• タンパク質には変性や塩析などの性質をもっている。