医学生物学

The Mystery of Knotted Proteins 「結び目タンパク質の特性の解明」
ケンブリッジ大学の論文を読んでみた

生物学者は、自然が分子に結び目を作る理由の解明に近づいており、より良い医薬品の発見につながるかもしれない。 by Emerging Technology from the arXiv2016.10.27

タンパク質は、アミノ酸の長い鎖で、すべての生物にとって不可欠な基本的要素だ。鎖は、たとえば、分子が鍵と鍵穴のように一緒に収まるなど、タンパク質の機能に重要な役割を果たす複雑な3次元形状を形成する。

そのため、分子生物学における大きな課題のひとつは、タンパク質がこれらの形状を形成する方法と、どのようにして確実かつ迅速に形成されているかを理解することだ。これをタンパク質の折りたたみ問題だ。

この謎には興味深い伏線がある。分子生物学者は、長年にわたり、タンパク質はかなりもつれることはあるが、通常の状態では結び目を形成できないと主張してきた。なぜなら、この結び目が、タンパク質の構造を固定してしまい、それ以上折りたためなくするからだ。

しかし、21世紀初めから別の見方が登場した。生物学者が、結び目を形成するタンパク質があることを発見したのだ。ここから、この結び目がどうやって形成されるのか、なぜ形成されるのかという、興味深い疑問がわき起こる。

10月26日、ケンブリッジ大学のソフィー・ジャクソン研究員のグループがこの疑問に対する洞察を提供してくれた。研究グループは、結び目を形成するタンパク質の分野を再検証し、未解決のままの主要な疑問に挑んだ。

この研究には、大きな可能性がある。ほどかれたり異常に折りたたまれたりしたタンパク質は毒性がある場合があり、結び目や、なぜ結び目が形成されるかをよりよく理解することは、医学的に重要な意味があるのだ。

結び目は、通常、交差の数と、これらの交差が可能なバリエーションの数で分類されている。単純な三つ葉状の結び目には、3つの交差と1つのバリエーションがあるので、3 1と表記する。より複雑で5つの交差と2つのバージョンがある結び目は、5 1や52と表記され、7つの交差と7つのバージョンがある …

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