本間桂一研究室

そもそもタンパク質とは

生物の設計図DNAに従ってアミノ酸が連なった分子であり、皮膚、眼、脳などの組織を形作り、筋肉の収縮、消化などの機能を担っている。
人間の場合は約3万種類のタンパク質を持つ。

タンパク質は生物の中でどのように働いているのか

これまでタンパク質は、独自の決まった立体構造を形成して機能していると考えられて来た。
しかし、最近になって、タンパク質には一定の構造を取らずふらふらしている部分（天然変性領域）が多く存在することが分かって来た。 人間のタンパク質では約1/3が天然変性領域である。
天然変性領域を持つタンパク質を天然変性タンパク質と呼ぶ。
ちなみに、生物体の細胞の消費エネルギーの実に80％は、タンパク質を作るために費やされている。

このように天然変性領域はふらふらと動く

赤い部分 天然変性領域
緑の部分 タンパク質の二次構造の１つ、らせんの形のαへリックス、
青い部分 タンパク質の二次構造の１つ、平面構造を形成しているβシート

天然変性タンパク質の仕事

天然変性領域は投げ縄のように働き、DNAや他のタンパク質などに結合することがある。 柔軟性を活かし、他の分子に巻き付いて捉えるのである。
単独ではふらふらしている部分も、ターゲット分子と結合すると一定の形を取る。 そして、結合した分子を活性化したり不活性化したりする。天然変性タンパク質が正常に働かないと、病気になってしまう場合も多い。 また、一度結合したらずっとそのまま結合しているという訳ではない。 大概は時間が経つと離れ、ふらふらした状態に戻る。 そしてまた、別のターゲット分子と結合するのである。 （投げ縄も牛を捕まえた後で外され、他の牛を捕まえるのに使われたりする。）
このような柔軟な技を繰り出せるのは、天然変性タンパク質ならではである。

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