-あじこんにちは!元高校球児の管理栄養士あじです。スポーツ選手の食事や栄養学について『わかりやすく!』をモットーに情報発信しています!詳しいプロフィールはこちらこんにちは!私は平成生まれの管理栄養士です!前回はたんぱく質を構成するアミノ酸について、その種類や構造、特性などについて解説してきました。今回はたんぱく質の構造についてです。これまでの記事では、たんぱく質の構造はほんとうにアバウトに大切なポイントのみを紹介してきましたが、今回は少しだけ詳しく解説したいと思います。まとめたんぱく質を構成する20種類のアミノ酸たんぱく質の構造を知るうえでは、アミノ酸について最低限知っておかないといけません。たんぱく質を細かく分解していくと、最終的にはアミノ酸になります。たんぱく質を構成しているアミノ酸はたった20種類しかありません。人の体内に存在するたんぱく質も、食品中に含まれているたんぱく質も、それを構成するアミノ酸の種類は20種類です!どのようなアミノ酸があるのでしょうか?たんぱく質の構成する20種類のアミノ酸は以下の通りです。この20種類のアミノ酸の中で、体内で作ることができない、もしくは作れるがその量が十分でないアミノ酸を必須アミノ酸(不可欠アミノ酸)と呼びます。この必須アミノ酸は9種類です。一方で必須アミノ酸ではなく、体内で合成可能なアミノ酸のことを非必須アミノ酸と言います。それぞれどういったアミノ酸があるのかについては下の図にまとめてあります!これらの20種類のアミノ酸がつながってたんぱく質を構成しているのです。おおまかなたんぱく質の構造まずはたんぱく質の構造をまずおおまかに理解すると良いと思います。アミノ酸同士がつながって一本の鎖になった状態です。してたくさんのアミノ酸がくっついたものをポリペプチドど呼びます。二次構造では、一次構造によってできたアミノ酸が特徴的な形をとっています。アミノ酸の一本の鎖は直鎖状に伸びるわけではなく、二次構造によっていくつかの特徴的な形になるのです。三次構造では、ポリペプチドがさらに折れ曲がったり畳まれたりして一定の複雑な立体構造をとります。ここまでくると、たんぱく質としての機能をもつものもでてきます。一本のアミノ酸の鎖でできているのはこの三次構造までです。四次構造では、三次構造をとったたんぱく質がさらにいくつか集まって集合体になったものです。このようにたんぱく質の構造は一~四次構造と大きく4つの構造に分けることができるのです。それぞれの構造のイメージ図を下にまとめてありますのでご覧ください!それでは、おおまかなたんぱく質の構造が分かったところでそれぞれ少し詳しく見ていきましょう!一次構造たんぱく質の一次構造のイメージとしてはネックレスです!たんぱく質の一番最初の構造は、アミノ酸がネックレスのようにつながっているようなものです。一次構造のアミノ酸の鎖をもう少し拡大すると、このようになります。このようにアミノ酸同士が永遠とネックレスのようにつながっているのが一次構造です。このアミノ酸同士の結合には特徴があります。アミノ酸のカルボキシル基(-COOH)と隣のアミノ酸のアミノ基(-NH2)が結合します。この結合をペプチド結合と言います。たんぱく質を構成するアミノ酸は20種類ありますが、全てのアミノ酸にはこのカルボキシル基(-COOH)と、アミノ基(-NH2)があります。このように全てのアミノ酸にカルボキシル基(-COOH)とアミノ基(-NH2)があるので、アミノ酸同士がペプチド結合し一本のアミノ酸の鎖ができるのです。アミノ酸同士のペプチド結合を詳しく見ると、このようになっています。図を見てもわかるように、アミノ酸同士の結合では水が抜けます。(脱水)ペプチド結合はたんぱく質の構造において最も基本的な構造と言えます。アミノ酸が2つ結合したものをジペプチド、たくさん結合したものをポリペプチドといいます。してたくさんのアミノ酸がペプチド結合をすることで一本の鎖ができます。このアミノ酸の結合でできた鎖をペプチド鎖と呼んだりもします。できたペプチド鎖はずっと真っ直ぐ伸びていくわけではありません。ある決まった形をとっているのです。アミノ酸同士のペプチド結合が長くなると、アミノ酸同士の相互作用によってらせん状の規則的な構造を作ります。このらせん構造をα-ヘリックスと呼びます。ジグザグに伸びたペプチド鎖2本が平行、または逆平行に並んで向かい合ってシート状の構造になります。ある一定の構造をとったペプチド鎖はさらに折れ曲がったり畳まれたりします。することで、たんぱく質は立体構造をとるのです。この立体構造はその種類によって球状や繊維状になります。このような立体構造を三次構造と呼びます。三次構造で立体的になるには、様々なタイプの結合が関わってきます。S-S結合、水素結合、イオン結合、疎水結合などです。このようなそれぞれの結合が作用して、たんぱく質は立体構造になりたんぱく質としての生理活性をもちます。三次構造をもつたんぱく質が複数個集まってできた空間的構造のことです。いくつかのユニットが集まって1つの集団として新しい機能を持つようになります。その三次構造を持つ一つ一つのペプチド鎖をサブユニットと呼びます。このようなサブユニットが集まっている四次構造は、赤血球に含まれるヘモグロビンや酵素などにみられます。これらは物理的または化学的要因の刺激によって、高次構造が破壊されて生理活性が失われます。この生理活性が失われることを専門的には変性と言います。重金属たんぱく質を変性させる要因はこのようなものがあるのです。まとめいかがでしたか?たんぱく質の構造について解説してきましたが最後に簡単にまとめたいと思います。-あじこんにちは!元高校球児の管理栄養士あじです。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。*サイト次回のコメントで使用するためブラウザーに自分の名前、メールアドレス、サイトを保存する。あじサッカー大好き元高校球児。