生物物理学：タンパク質相互作用の無秩序–秩序連続体における立体化学的性質

天然変性タンパク質（intrinsically disordered protein）は、三次元構造を形成することなく、非常に無秩序性の高い構造を持つタンパク質複合体の形成を介して相手と結合する。天然に生じるタンパク質のほとんどは左旋性（L）で、言い換えるとL-アミノ酸のみで作られていて、分子構造と情報交換は立体化学的性質によって決まっている。対照的に、その鏡像である右旋性（D）-アミノ酸は自然界ではまれである。無秩序なタンパク質複合体がキラリティーによる制限から本当に独立しているのかどうかは、明らかにされていない。今回我々は、無秩序な構造のタンパク質同士の相互作用のキラリティーによる制約を調べるために、代表的な例として、我々は相互作用する5つのタンパク質ペアのセットを代表的な例として選んだ。これらのペアは無秩序–秩序連続性をカバーしている。天然のリガンドとそれらの立体化学的鏡像体の遊離状態と結合状態を観察することで、完全に無秩序な複合体ではキラリティーは重要ではないことが分かった。しかし、その相互作用が、広く共役した折りたたみと結合を行うリガンドに依存している場合は、正しい立体化学的性質が必須であった。これらの両極端の性質の間で、D-リガンドに対する結合が観察でき、その強度は最終的な複合体での無秩序性と相関していた。これらの知見は、複合体形成につながる分子過程、創薬におけるD-ペプチドの使用や地球上で最初の生物でのタンパク質の進化の化学につながる分子過程の我々の理解に重要な意味を持つ。

目次へ戻る