【タンパク質の機能】タンパク質の構造とその特徴を、生物専攻ライターが5分でわかりやすく解説!<第4回>
ここまで、第1回ではタンパク質とアミノ酸の構造、第2回ではタンパク質の立体構造に関わるアミノ酸の特徴やタンパク質の性質、第3回ではタンパク質ができるまでのプロセスを解説した。今回は生体内のタンパク質にはどんな種類があってどんな機能をもっているのかを紹介していこうと思う。とはいっても、タンパク質には膨大な種類があり、とてもすべてを紹介することはできない。ここでは、高校の生物で取り上げられることの多い、特に重要なタンパク質を扱っていきます。
この記事を読んだ諸君には、タンパク質が生体の中で具体的にどんなはたらきをしているのかを知ってもらい、タンパク質がいかに多種多様で、かつ重要な物質だってことを少しでも分かってほしい。理系大学生ライターこみとりと一緒に解説していきます。
ライター/こみとり
某国立大に通う理系ライター。高校時代から生物の図説を愛読している。今回は生体を構成するのに不可欠な物質、「タンパク質」についてまとめた。
#1 筋肉
Sokurates – 投稿者自身による作品, CC 表示-継承 3.0, リンクによる
ヒトのからだを構成している物質として、筋肉は欠かせませんね。ここでは骨格筋に注目してみましょう。骨格筋を構成する筋繊維(筋細胞)は、ミオシンフィラメントとアクチンフィラメントという繊維からなります。ミオシンフィラメントを構成するミオシン、アクチンフィラメントを構成するアクチン、トロポニン、トロポミオシンはいずれもタンパク質です。
その他、骨格筋にはミオグロビンという、酸素を蓄えるはたらきをもつタンパク質も含まれます。
#2 酵素
「生体内ではたらくタンパク質といえば酵素!」と言ってもいいかもしれません。それほどまでに、酵素は重要なタンパク質なのです。
例えば、ATP合成酵素、光合成のカルビン・ベンソン回路に関わるルビスコ、呼吸に関わる脱水素酵素(デヒドロゲナーゼ)があります。(特にNAD⁺,FADは呼吸に関わる補酵素として有名です。これらが水素を受け取って、ミトコンドリアの膜間腔にH⁺の濃度勾配を形成していく様子がイメージできたでしょうか?)私たちが今こうして無意識に呼吸している間も、酵素によって反応が進み、エネルギーがつくられているのですね。
酵素は語尾が「アーゼ」となるよう名付けられたものが多いです。代表例を挙げると、DNAポリメラーゼ、RNAポリメラーゼ、過酸化水素を分解するカタラーゼ、脂肪を分解するリパーゼ、といったところでしょうか。
先程紹介した筋肉は体を構成するパーツだったのに対し、酵素は非常に小さく、ちょこまかと動き回ってお仕事をしているイメージが(著者にとっては)あります。
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