試験範囲

細胞情報論Ⅰ(月4)

アミノ酸

20種の構造、名前、性質(解離定数)

• アミノ酸：L-アミノ酸(RとHが逆ならD-アミノ酸)

NH2
Ⅰ
R-Cα-H
　 Ⅰ
COOH

※Cα=不斉炭素

• 解離定数
• 酸と塩基

RH⇆R-＋H+

• 解離定数: Ka=[R-][H+]/[RH]

logKa=log([R-]/[RH])+log[H+]
-pKa=log([R-]/[RH])-pH 　　※p=-log
∴pH=pKa+log([R-]/[RH])
※pH=pKaのとき、解離基の半分が解離している。

• タンパク質の等電点：タンパク質全体の正、負の電荷が等しくなった点
• N末端：Asp,Glu,His
• C末端：Lys,Arg

計算によって予測可能

• タンパク質の精製手法
• 分子ふるいカラム
• イオン交換カラム:タンパク質の等電点の違いにより分離する。

　　カチオン:+チャージのタンパク質が吸着
アニオン:-チャージのタンパク質が吸着

タンパク質の構造

• 構造形成
• 静電気的相互作用:[Lys,Arg]と[Glu,Asp]
• 水素結合
• 疎水的相互作用:脂肪族アミノ酸、芳香族アミノ酸のパッキング

• 1次構造:アミノ酸配列
• 2次構造:ポリペプチド鎖(β sheet、α helix→Ca2+結合モチーフ、DNA結合モチーフ)、モジュール構造

• 3次構造:Subunit
• 4次構造:Subunitの空間配置

• 構造解析手法
• 分子量測定

　ゲルろ過クロマトグラフィー：分子ふるい。細孔のあるゲルを用いる。大きい分子は細孔に入らないので速く流れるが、小さい分子は細孔に入るので遅く流れる。
　SDS-PAGE：SDSにより、タンパク質を変性、単位長さあたりの電荷を一定にする。アクリルアミドなどのゲルを用いて電気泳動することで分子量を見分ける。

• 1次構造解析

　エドマン分解
　ペプチターゼによるペプチド結合の特異的切断
　→特定のアミノ酸残基の修飾やアミノ酸の変異を解析
　→質量分析により解析

• 質量分析

　ESI
　MALDI
　FAB

→エドマン法で５残基くらいを読んだ後、質量解析
→blastでタンパク質を同定

• ２次構造解析

　円二色性(円偏光二色性)

• hydropathy：疎水性

• 3次構造解析

　X-ray構造解析

タンパク質の機能

• 触媒:酵素反応、阻害剤解析
• ミカエリス-メンテンの式の導出
• no.3、酵素反応応用編参照

タンパク質の相互作用

• Yeast two hybrid screening
• Phage display
• GST pull down
• Far Western
• Surface plasmon resonance
• FRET
• 蛍光偏光法
• Fluorescence polarization

変異タンパク質の作製手法

• 部位特異的アミノ酸置換法
• キメラタンパク質の作製

タンパク質の発現制御

• 大腸菌を使う場合、ラクトースオペロンの系を用いることが多い。

ヘモグロビン(おまけ)