分子科学研究所

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タンパク質

生き物の分子

タンパク質

マウスや指で動かしてみよう

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アミノ酸がつながった巨大分子。
筋肉や酵素など、生命活動を幅広く支える基本的存在。

形と順番で決まるタンパク質

タンパク質は、アミノ酸がつながってできた高分子です。筋肉の材料や酵素、受容体など、生命活動のさまざまな場面で働きます。

タンパク質は基本的に 20 種類のアミノ酸を遺伝子情報に従って並べることで、組み立てられます。できあがると多くは自分自身で折りたたまれて立体になります(ただし、シャペロンの助けが要るものや、柔らかい構造のまま働くものもあります)。

出来上がった立体構造の「くぼみ」や「でっぱり」が鍵と鍵穴のように相手を選び、酵素や受容体など多様な役割を生みます。

筋肉の「酸素の貯蔵庫」:ミオグロビン

冒頭の3Dモデルで表示したミオグロビンは、筋肉の中で「酸素の貯蔵庫」として働くタンパク質「ミオグロビン」です。血液から酸素のバトンを受け取って蓄え、激しい運動で酸素が必要になった時に筋肉へ供給してくれます。

タンパク質の立体構造の「くぼみ」には鉄分を含む「ヘム」という赤い色素がくみこまれており、「ヘム」が酸素と結合し、筋肉に酸素を供給することが出来るようになるのです。この「ヘム」を持っているため、ミオグロビンが多く含まれる牛肉やマグロの赤身は赤く見えるのです。

表示しているタンパク質1MBN(RCSB PDB, 外部サイト)はマッコウクジラのミオグロビンです。
参考:ミオグロビン (PDBj, 外部サイト)

回る分子モーター:V-ATPase

マウスや指で動かしてみよう

V-ATPaseは、細胞の中で水素イオンを汲み上げる「プロトンポンプ」として働くタンパク質です。ATP(細胞のエネルギー源)を分解して、軸をくるっと回しながら水素イオン(プロトン)を膜の向こうへ運びます。これでリソソームなどの細胞内小器官の内部を「酸性」に保ち、いらない物の分解などに活用されています。

表示しているタンパク質6WM2(PDBj, 外部サイト)はヒトのV-ATPaseです。
参考:液胞型ATPアーゼ (PDBj, 外部サイト)


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