バイオインフォマティクス

生命情報学に関する基本的な理論や解析ソフトウェアの使用方法について.

アンフィンゼンのドグマとはタンパク質科学における最も重要な原理のひとつである.多くの研究がこの原理の上に成り立っているといえる.アンフィンゼンのドグマとはタンパク質のネイティブな立体構造はそのアミノ酸の配列情報によって一意に規定されるというものである.この定説は,1950年代のアンフィンゼン (Anfinsen) によるリボヌクレアーゼA (RNaseA) を用いた実験により確立された.

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上はRNaseAの立体構造である.アンフィンゼンは試験管内におけるRNasaAの溶液に変性剤 (尿素) を添加することで変性させ,酵素活性を失活させた.しかし引き続いて行った変性剤を溶液中から取り除くという実験で,失活させた酵素活性が回復することが明らかになった.つまりこの実験事実から,正確なアミノ酸配列を構築するために必要な要素はアミノ酸配列のみであることが見い出された.以上がタンパク質のネイティブな立体構造はアミノ酸配列のみによって規定される,というアンフィンゼンのドグマが確立されるに至った経緯である,この定説は,RNasaAに限らず多くのタンパク質において成り立っている.

ただし,アンフィンゼンが行った実験は,試験管の中での出来事に過ぎず,この定説においては,ネイティブな構造の定義によって解釈が変わる.プリオンタンパク質のアミノ酸配列は健常なヒト体内で発現される正常型タンパク質と完全に一致するにも関わらず,その立体構造には大きな違いがある.これは,アミノ酸配列によってタンパク質構造が一意に決定されない好例といえる.この場合,ネイティブな構造を,周囲の環境も考慮した立体構造のいくつかの準安定構造のひとつと解釈すればアンフィンゼンのドグマは成り立つ.同じような例には,アルツハイマー病やパーキンソン病をはじめとするタンパク質のフォールディングの変化 (ミスフォールディング) が原因となる病気 (フォールディング病) がある.

  1. Anfinsen CB, Principles that govern the folding of protein chains, Science, 181(4096):223–230, 1973
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