タンパク解析
タンパク質の翻訳
細胞がその機能を発揮するのは、DNAに組み込まれた遺伝子情報がタンパク質に翻訳され各タンパク質が相互に作用し、必要物質を産生して細胞を活性させることによります。
DNAに組み込まれた遺伝情報は、各遺伝子ごとにmRNAに転写され、このmRNAより各種のタンパク質やペプチドが合成(翻訳)されます。
mRNAは、4種のリボ核酸(Aアデノシン、Cシチジン、Gグアノシン、Uウリジン)がリン酸を介して結合したもので、3個ずつの並び(コドン)が、各アミノ酸に対応しております(下表)。タンパク質は、各アミノ酸が直鎖状にペプチド結合で連結したもので、構成アミノ酸の配置や修飾さらにはその立体構造により各タンパク質の特性を示しています。
コドン | アミノ酸 | コドン | アミノ酸 | コドン | アミノ酸 | コドン | アミノ酸 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
UUU | Phe | UCU | Ser | UAU | Tyr | UGU | Cys |
UUC | UCC | UAC | UGC | ||||
UUA | Leu | UCA | UAA | 終止 | UGA | 終止 | |
UUG | UCG | UAG | 終止 | UGG | Trp | ||
CUU | CCU | Pro | CAU | His | CGU | Arg | |
CUC | CCC | CAC | CGC | ||||
CUA | CCA | CAA | Gln | CGA | |||
CUG | CCG | CAG | CGG | ||||
AUU | Ile | ACU | Thr | AAU | Asn | AGU | Ser |
AUC | ACC | AAC | AGC | ||||
AUA | ACA | AAA | Lys | AGA | Arg | ||
AUG | Met | ACG | AAG | AGG | |||
GUU | Val | GCU | Ala | GAU | Asp | GGU | Gly |
GUC | GCC | GAC | GGC | ||||
GUA | GCA | GAA | Glu | GGA | |||
GUG | GCG | GAG | GGG |
タンパク質の結晶解析
遺伝子解析技術の発達により各タンパク質の一次構造が明らかにされつつありますが、その機能の解析に重要な立体構造の解析については、純粋なタンパク質が大量に必要なことから、これまであまり行われてこなかったのが現状です。
近年、遺伝子組み替え技術の発達により特定タンパク質を大量に生産することが可能になりました。また精製技術の発達もあいまって、より純粋なタンパク質を大量に入手することが可能になり、タンパク質の立体構造解析が注目されてきました。
タンパク質の立体構造を解析する主な手法は、タンパク質を結晶化し、その結晶をX線で解析する方法です。
この結晶化によく用いられる方法としてハンギングドロップ法がありますが、この方法は、シリコンコートしたカバーグラスにタンパク質溶液を数μ程度添加し、沈殿剤を入れたマルチプレートのウェルの天井部分にさかさまに置き、化学的に溶媒を拡散させて結晶化させる方法です。次に、グラスファイバー等で作製したループに結晶を採取し、これにX線を照射しその解析像を測定する方法です。
この目的に用いられるカバーグラスは、清浄度が高く、溶液が拡がらず、タンパク質と吸着しないような疎水性にしたカバーグラスが用いられます。弊社のシリコンコートカバーグラスは、本研究には最適です。