3) タンパク質の翻訳後修飾





タンパク質は
遺伝子情報にもとづき、アミノ酸配列にしたがって
N 末端から順番にアミノ酸が結合していって生成されます。
このDNAの遺伝情報から
タンパク質が生成されることを翻訳と呼びます。



翻訳中に
ポリペプチド鎖は折りたたまれていき
三次構造をもちます。

しかし
多くのタンパク質は
これだけでは機能を持ちません。

すなわち
翻訳後に、一部のリン酸化や
糖鎖の付加といった化学反応をうけ
これにより機能を持ちます。

このような、翻訳後修飾によるタンパク質の調節により
様々な環境の変化に対応した
生体内におけるタンパク質の活性調節が
実現されます。


タンパク質の代表的な翻訳後修飾を
以下に列挙します。


・タンパク質の限定分解
→翻訳されたタンパク質が、一部分解されます。
分解を行うのは、分解酵素です。


・糖鎖付加
→タンパク質に、糖が付加されます。
※セリン、トレオニン残基の OH 基に結合する O-糖鎖と
アスパラギン残基のアミド基に結合する N-糖鎖があります。

糖鎖付加は、小胞体及びゴルジ体で行われます。


・リン酸化
→リン酸が付加されます。
※セリン、トレオニン、チロシン残基に
リン酸は結合する。


・アセチル化
→アセチル基が付加されます。
※DNAが巻き付いている
ヒストンタンパク質において重要な翻訳後修飾です。

補足:ヒストンタンパク質は
塩基性タンパク質(正の電荷を持つアミノ酸含有量が多いタンパク質のこと。
アミノ酸を具体的にあげると、リシン、アルギニン)なんだけど
リシン残基がアセチル化されると、正電荷が減少する
→DNA分子とのクーロン力による安定化が減少
→DNAとの結合が弱まる
→DNAがほどけやすくなり、転写・複製の調節などに関与。


・メチル化
→メチル基が付加されます。
※ヒストンタンパク質のメチル化により
遺伝子の転写活性が調節されています。


・ユビキチン化
→ユビキチンというポリペプチドが付加されます。
※ユビキチンとは、76アミノ酸残基からなるポリペプチドです。
これがついたタンパク質は
プロテアソームという、ATP 依存性タンパク質分解複合体により分解される。
「これはゴミです」っていうタグみたいな感じが
ユビキチンのイメージです。


などです。