Letter 生物物理：タンパク質の折りたたみの協同性はそのペプチド鎖のトポロジーで調節される 2010年6月3日 Nature 465, 7298 doi: 10.1038/nature09021 タンパク質の三次元構造は、別々の構造領域、つまりドメインからなるモジュール型の組み立てを示すことが多い。これらの領域間の協同的な情報交換は、触媒反応や調節、三次元構造への効率的な折りたたみに重要であり、また、こうした共役性の喪失は繊維形成などの誤った折りたたみが原因の病変に関係していると考えられている。しかし、タンパク質の別々の領域が、情報交換し、タンパク質全体のエネルギー論的性質や折りたたみにかかわる仕組みは、まだよくわかっていない。今回我々は、単一分子光ピンセット法を用いて、T4リゾチームの特定領域の選択的な三次元構造の崩壊を誘導し、力により直接的な作用を受けていないほかの領域への影響を観察した。タンパク質のトポロジー的な構成（配列に沿った構造要素の並び順）が、ドメイン間の共役や折りたたみ協同性にどのように影響するかを調べた。直接には力を受けていない領域の状態を調べるため、クルックスの揺動定理を用いて折りたたみ構造の力学的崩壊の間の自由エネルギー変化を決定した。我々は、トポロジー変異体（円順列変異タンパク質）を引き伸ばし、ポリペプチド鎖のトポロジー的構成がドメイン間の折りたたみ協同性の決定、したがって折りたたみあるいは折りたたみ構造崩壊地形のどの部分が探られるかを決めるのに極めて重要であることを見いだした。タンパク質は、領域間の共役を増大して、反応速度論的トラップや誤った折りたたみへつながる地形領域を避けるようなトポロジーを選択するように進化したのだろうと我々は考える。 Full Text PDF 目次へ戻る
