2020年3月17日 / 最終更新日時 : 2020年5月11日 Hiroshi Masuda 第1部 原始無生物環境における化学進化 ６．短鎖ペプチド鎖の構造 原始地球を一変させ、奇跡的に生命を誕生させる原動力となったと考えられる短鎖ペプチドが「動」であるという根拠を、その分子構造から説明したい。 最初に、短鎖ペプチドの結合様式であるペプチド結合について少し述べておく。ペプチド結合は、アミノ酸のカルボキシル基と次のアミノ基が脱水縮合して生じたアミド共有結合という部分的に二重結合性を帯び、平面構造という独特の結合様式である。この平面構造は比較的堅い構造をも... 続きを読むにほんブログ村
2020年3月17日 / 最終更新日時 : 2020年4月6日 Hiroshi Masuda 第1部 原始無生物環境における化学進化 ８．非共有結合 原子・分子間の結合には大別して強い結合と弱い結合の二種類がある。物質間の結合で最も強いものは共有結合で、タンパク質の場合、ペプチド結合のみが共有結合であり、その直鎖構造は安定しており、それを分解するには外部から相対的に高いエネルギーを与えなければならない。ペプチドやタンパク質では共有結合は二次構造や立体構造の主鎖骨格の形成に関係している。 一方、弱い結合は非共有結合で、少し引っ張るとすぐ離れてしま... 続きを読むにほんブログ村
2020年3月17日 / 最終更新日時 : 2020年4月26日 Hiroshi Masuda 第1部 原始無生物環境における化学進化 ９．短鎖ペプチドと物質との選択的結合 二つの結合要件 まず、短鎖ペプチドと物質との選択的な結合について考えてみたい。先に述べたように、アミノ酸残基が十数個以下の短鎖ペプチドは揺らぎが生じ、複数の遷移構造になることが明らかにされている。それは、その骨格構造の回転の自由度が大きいことと、安定状態や準安定状態の自由エネルギー値にあまり差がないからである。このような、複数の構造をもつ同じアミノ酸配列の短鎖ペプチドが対象物質と結合... 続きを読むにほんブログ村
2020年3月18日 / 最終更新日時 : 2020年4月6日 Hiroshi Masuda 第1部 原始無生物環境における化学進化 10．短鎖ペプチド複合体の形成 結合する相手はすべての有機物質が対象になるが、その中には他の短鎖ペプチドも当然含まれており、この場合に限って考えてみよう。二つの短鎖ペプチドが特異的に会合すると、短鎖ペプチドの複合体が形成されることになる。さらに、その複合体を中核にして、さらに別の短鎖ペプチドが会合し、その数を増やしていくと大きな複合体を形成すると考えられる。私は、その過程で複合体の内部構造の共有結合や非共有結合の再編が繰り返え... 続きを読むにほんブログ村
2020年3月18日 / 最終更新日時 : 2020年5月11日 Hiroshi Masuda 第1部 原始無生物環境における化学進化 11．擬態思想 短鎖ぺプチドに備わる「擬態思想」 短鎖ペプチドの本性は、先に述べたように、自律的に自分のかたちや化学的性質を変えながら対象物質に適応し、最も高い結合特異性で一体化する戦略をとるという稀有な性質をもっていた。私はこのように相手のかたちに合わせて自分のかたちを変えることを、“擬態思想”と呼ぶことにした。擬態思想とは他の物質の性質には全くなく、短鎖ペプチドだけがもつ特殊な性質を象徴的に表現した言葉であ... 続きを読むにほんブログ村
2020年3月18日 / 最終更新日時 : 2020年4月9日 Hiroshi Masuda 第1部 原始無生物環境における化学進化 22．二次構造の構築原理 折り畳みの観点から見たタンパク質の構造 ここからは、タンパク質の構造を折り畳みの観点から述べることにする。タンパク質構造の一般的な性質として、構造の表面は相対的に親水性アミノ酸が多く、水分子との接触環境になっており、内部は疎水性アミノ酸が多く、構造の安定化に寄与する疎水的環境になっているといわれている。ただし、主鎖そのものは親水性アミノ酸であっても、ペプチド単位では水素結合の供与基であるNHが、... 続きを読むにほんブログ村
2020年3月18日 / 最終更新日時 : 2020年4月26日 Hiroshi Masuda 第1部 原始無生物環境における化学進化 25．活性部位の機能獲得とエクソンシャッフリング 触媒作用とは 触媒反応の対象となる基質はほとんどが有機物質であり、自然環境で常に不安定で、徐々にいろんな物質に変化する可能性をもっている。この構造的に不安定な基質が徐々に変化するのを、巧妙に適切な非共有結合を利用しながら、この化学変化を著しく増幅させることを触媒作用という。この触媒機能を持つもののほとんどが、タンパク質や短鎖ペプチド複合体であると考えられる。 酵素タンパクの起源 酵素タンパクの... 続きを読むにほんブログ村
2020年3月18日 / 最終更新日時 : 2020年4月9日 Hiroshi Masuda 第1部 原始無生物環境における化学進化 28．シトクロムＰ－４５０ 結合特異性を獲得する過程 ここではタンパク質の分子進化について、思いついたままに述べることにする。繰り返すが、短鎖ペプチドがある物質と結合する場合、最初は多数の結合特異性の低い短鎖ペプチドが結合するが、次第にこれらの中から親和力の高いものが選ばれ、数少ないものに収束していったと考えられる。しかし、この化学的な結合だけでは唯一の物質と結合するという最も高い結合特異性の獲得は困難であり、化学的に適合... 続きを読むにほんブログ村
