タンパク質の変性と加水分解の違い

タンパク質の変性と加水分解の大きな違いは、タンパク質の変性ではタンパク質が立体構造や機能を失うのに対し、タンパク質の加水分解ではタンパク質が主に酵素によってそれぞれのアミノ酸に変換されることである...

タンパク質の変性と加水分解の大きな違いは、タンパク質の変性ではタンパク質が立体構造や機能を失うのに対し、タンパク質の加水分解では、主に酵素によってタンパク質がそれぞれのアミノ酸に変換されることである。

タンパク質は、アミノ酸が集まってできた大きな分子です。タンパク質の中では、何百ものアミノ酸が互いに結合している。機能的なタンパク質を形成するために、ポリペプチド鎖は互いに作用して分子内結合を形成し、タンパク質独自の立体構造を作り出している。タンパク質の最終的な形状は、最も好ましい安定したものになります。さらに、生物学的活性を有する。タンパク質の立体構造には、何千もの化学結合が存在する。タンパク質の立体構造や最終的な形状は、さまざまな要因によって乱されます。その結果、タンパク質はその形を失い、機能を失ってしまうのです。これをタンパク質の変性と呼んでいます。タンパク質の加水分解では、タンパク質が個々のアミノ酸に分解される。基本的には酵素によって行われます。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. タンパク質変性とは 3. タンパク質加水分解とは 4. タンパク質変性と加水分解の類似点 5. 横並びの比較-表形式でのタンパク質変性と加水分解 6. まとめ

タンパク質の変性は何ですか？

タンパク質は独自の立体的な形状を持っています。タンパク質の立体構造は、その固有の機能を発揮するために重要である。しかし、さまざまな理由で、タンパク質はその形や機能を失ってしまうことがあります。この過程をタンパク質の変性と呼んでいます。タンパク質は、二次構造および三次構造の結合や相互作用が破壊されると、その形状を失います。高温、pHの変化、特定の化学物質、放射線への暴露はすべてタンパク質を変性させる可能性があります。さらに、タンパク質は、アルカリ性や酸性、酸化剤や還元剤、エタノールやアセトンなどの特定の有機溶媒で処理することにより変性させることができる。変性剤としては、尿素と塩化グアニジンがよく使われる。

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図01：タンパク質の変性

タンパク質の変性は極端な場合、不可逆的である。変性したタンパク質の元の構造が再生されることはほとんどない。一次構造などが保たれていれば、変性を元に戻すことができる場合もある（逆変性）。

タンパク質の加水分解は何ですか？

タンパク質の加水分解は、タンパク質がアミノ酸とペプチドに変換されることです。酵素的な方法や化学的な方法で実現することができます。加水分解の際に、アミノ酸同士の結合が切れて、遊離アミノ酸になる。タンパク質の加水分解は、生体内では膵臓プロテアーゼなどの酵素によって自然に行われる。タンパク質を多く含む食品を食べると、消化の過程で酵素によって加水分解され、小さなペプチドになります。

図02：タンパク質の加水分解

タンパク質の加水分解は、個々のアミノ酸を分離することができるため重要である。例えば、ヒスチジンは赤血球から単離することができます。同様に、シスチンも毛髪の加水分解物から単離することができる。場合によっては、試料中の総アミノ酸量を定量する必要がある場合、複数の加水分解を行う必要がある。酸による加水分解は、タンパク質分析において最も一般的に用いられている手法である。また、トリプトファンの定量には、アルカリ加水分解を用いることも可能である。したがって、タンパク質の加水分解方法の選択は、その供給元によって異なる。

タンパク質の変性と加水分解の共通点

タンパク質の変性や加水分解により、タンパク質の構造が変化する。
通常、加水分解に先行して変性が起こる。
変性や加水分解に影響を与える要因として、温度とpHが挙げられます。