タンパク質変性

タンパク質は、最適な条件下でのみ、その天然のコンフォメーションでその生物学的活性を遂行することができます。

特定の化学物質や重金属への曝露、またはpHや温度の変化は、タンパク質を変性させる、つまり、その三次元構造を破壊し、生物学的に不活性になる可能性があります。

変性中、タンパク質の三次構造と二次構造をつなぎとめている共有結合性および非共有結合性の相互作用が壊れ、ヘリックスの巻き戻し、ベータシートの不安定化、さらにはタンパク質の一次ポリペプチド鎖への完全なアンフォールディングにつながります。

場合によっては、最適な条件が再確立されると、変性したタンパク質は、再生と呼ばれるプロセスを通じて機能的な形に再形成されます。

例えば、血液のpHが7.35を下回ると、過剰なH⁺イオンがヘモグロビンに結合し、その構造に構造変化が引き起こされます。これらの構造変化により、ヘモグロビンが酸素に結合して輸送するのを防ぎます。

しかし、正常な血液のpHが回復すると、ヘモグロビンは付着したH⁺イオンを放出し、その生物学的に活性な形態を再獲得し、酸素輸送を再開します。