品質科学 No.4 タンパク質 Part4(タンパク質の分類）
やっほみんな息してる？
上のやつの元ネタがネットスラングで、てんちむがYouTubeで使っていたとつい最近知ったネット文化に疎い大学生おにぎりだよ
今回は前回のタンパク質の基礎の続きでタンパク質をいろんな観点から分類していくよ
そいじゃあれっつごー٩( 'ω' )و
タンパク質の分類（構造）
まずはタンパク質の高次構造における違いから分類していくよ
今回はSCOPの分類を採用するよ
CLASSによる分類
まずは二次構造の違いによる分類から説明していくよ
前回の記事からわかるようにタンパク質は二次構造の組み合わせで構成されているよ
だからその二次構造の特徴によって分類ができる
それを4つ紹介するよ
all-α
（参照2021年5月18日）
まずは二次構造全体がα-ヘリックスで構成されているタンパク質
これは今から紹介する4つの中で割と少ないタンパク質だよ
all-β
（参照2021年5月18日）
これは二次構造全体がβ-シートによって構成されているタンパク質だよ
α/β
（参照2021年5月18日）
これは中心部分のβ-シートの周りをα-ヘリックスが囲んでいる構造のタンパク質
ちなみにβ-ストランドは平行になっていることが多いよ
α＋β
（参照2021年5月18日）
これはα-ヘリックスとβ-シートが離れている構造のタンパク質だよ
これはα/βとは違ってβ-ストランドが逆平行であることが多いよ
CLASSによる分類はこれくらいだよ
あとは他にもα＋βとα/βが同時に存在する場合とかもあるけど基本的には上の4つで対応できる
FOLDによる分類
次は三次構造による分類について説明していくよ
つまり二次構造が折り畳まれた時にできる構造による分類
この場合二次構造が多少違っていても三次構造が似ていたら同じ分類に入るよ
グロビンフォールド
Opabinia regalis - Self created from PDB entry IMBA using the freely available visualization and analysis package VMD, CC 表示-継承 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1024254による
（参照2021年5月18日）
まずはグロビンフォールド
これは基本的に８つのα-ヘリックスで構成されている
あのヘモグロビンやミオグロビンが名前の由来
免疫グロブリンフォールド
WillowW から en.wikipedia.org, CC 表示-継承 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3699726による
（参照2021年5月18日）
次に免疫グロブリンフォールド
これは7つ以下の逆平行β-シートと2つのβ-シートが組み合わさってできる構造
ゼリーロール
https://en.wikipedia.org/wiki/Jelly_roll_fold（参照2021年5月18日）
次にゼリーロール
これを習うまでゼリーロールがなんなのか知らなかった
もともとゼリーロールっていうお菓子があってそれに似てるからこんな名前がついたらしい
これは８つのβ-ストランドが4つでひとつのβ-ストランド達を2つ作って巻くように配置されている構造
TIMバレル
https://ja.wikipedia.org/wiki/TIM%E3%83%90%E3%83%AC%E3%83%AB
（参照2021年5月18日）
次にTIMバレル
これは８つのα-ヘリックスと８つの平行β-シートから構成されている
ロスマンフォールド
Dcinthiya - 投稿者自身による作品, CC 表示-継承 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=64655359による
（参照2021年5月18日）
最後にロスマンフォールド
これは６つの平行β-ストランドが水素結合で拡張β-シートを形成しα-ヘリックスがサンドウィッチしている構造
他にもいろいろなFOLDがあるけど授業でやってないはずだから省略するよ
タンパク質の分類（組成）
次にタンパク質を作っているものの違いによる分類をしていくよ
単純タンパク質
これはアミノ酸だけで構成されているタンパク質だよ
単純タンパク質の中にも分類があって球状と繊維状に分けられるよ
この辺は後でまた言及するよ
複合タンパク質
これはアミノ酸だけでなく核酸、リン酸、脂質、糖、金属とかを含んだタンパク質だよ
タンパク質の分類（機能）
次にタンパク質の機能による分類を紹介するよ
収縮タンパク質
動物の動き、つまり筋肉の動きを担っているタンパク質だよ
具体例はミオシン
構造タンパク質
体の組織とかを形成、支持しているタンパク質だよ
具体例はコラーゲンやケラチン
どうでもいいけど一時期すごいコラーゲンが流行った時があったよね（多分2010年位？）
コラーゲン鍋とか今見たらなかなかすごいものだよね笑
今の中高生はもう知らないor覚えてないですかね〜
G.G(generation gap)はつらいですね〜
貯蔵タンパク質
これは特定のアミノ酸や金属とかを必要な時に供給できるように体内に貯蔵されているタンパク質だよ
カゼインといえばチーズだよね
チーズの話はめっちゃしたいけど長くなるのが目に見えているからやめとくよ
酵素
酵素は生体内の反応の触媒になるタンパク質だよ
具体例はアミラーゼ、ペプシン、リパーゼだよ
輸送タンパク質
これは名前の通り生体内の分子やイオンを輸送するタンパク質だよ
具体例は酸素を運搬するヘモグロビンだよ
余談だけどヘモグロビンってたまに大学入試に出てくるよね
しかもすごい説明が長くなって読むのが億劫になるやつで
まあ説明が長いやつは知識がなくても読めば解けるタイプが多いから頑張ってね
ホルモン
これは特定の器官や組織の活動を調節するタンパク質だよ
これらは分泌されるタイミングが逆で前者は幸福感がある時に後者はストレスを感じた時に分泌されるよ
僕の好きな漫画、かぐや様は告らせたいにも出てくるから読んでみてね
防御タンパク質
これは外部から体を守る役割を果たすタンパク質だよ
具体例は免疫グロブリンだよ
タンパク質の分類（分子形状）
最後に分子形状の違いという観点からの分類を紹介するよ
球状タンパク質
これは文字通り球状のタンパク質だよ
外部に親水性のアミノ酸残基が表出して内部に疎水性のアミノ酸残基が凝集することで球状になっているよ
具体例はヘモグロビンや免疫グロブリンだよ
繊維状タンパク質
これも文字通り繊維状のつまり線状、針金状の細長いタンパク質だよ
繊維状タンパク質は球状タンパク質と異なって疎水性が強いよ
具体例はコラーゲンやミオシン、ケラチンだよ
不定形タンパク質（天然変性タンパク質）
これは特定の立体構造を持たないタンパク質だよ
真核生物のタンパク質の2~3割はこの種のタンパク質だと言われているよ
リガンドと結合することで複合体として一定の構造を持つことがあるよ
リガンドについて補足するよ
リガンドとは特定の生体分子の受容体に特異的に結合する物質だよ
こうして複合体を形成することで目的の役割を果たすことができるよ
申し訳ないけど具体的な物質を僕は知らない
代わりに不定形タンパク質に関する最近の話題をひとつ
それは医薬品の話
普通医薬品ってのは病気に関係するタンパク質分子の特定の立体構造に結合するように設計して結合することでそのタンパク質の機能を阻害、促進するよ
だけど不定形タンパク質の場合特定の立体構造を持たない領域があるから上の方法で阻害するのが困難
ところが日本の研究グループがその天然変性領域を構成しているアミノ酸配列情報のみを使用して医薬品の候補になりうるペプチドを設計する手法を発明したよ
その手法を用いて同研究グループは天然変性領域を持つガン抑制タンパク質p53の機能を制御するペプチドを発見したよ
これの詳しい話は下のサイトを見てみてね
膜タンパク質
これは細胞や細胞小器官とかの生体膜に付随しているタンパク質だよ
膜の内と外のイオン交換やその他相互作用の調整を担っているよ
今回はこの辺で終わるよ
いやーマジで疲れた
これ多分授業では1時間かけてないはずなんだよね
いったいこの記事書くのにどれだけかかったことやら笑
まあタイピングが遅いのと僕の知識不足が主な要因なんだけど
いつも通りなんか間違いがあったら教えてね
ではでは〜
