変性とは、変性剤にさらされたときに分子構造が元の状態から逸脱するプロセスです。変性を受ける生体分子の例としては、タンパク質や核酸があります。タンパク質の変性とは、何らかの形の外圧によってタンパク質の形状が変化し、細胞機能を発揮できなくなることです。タンパク質の変性の原因は、加熱プロセス、酸の添加、またはアルカリである可能性があります。変性の種類は、原因、すなわち生物学的に誘発された変性または生物学的に誘発されていない変性に基づいて分類することができます。
タンパク質変性プロセス
変性過程を経たタンパク質は、さまざまな特性を示すことがありますが、その1つは、水素結合が切断されているために変形した形状をしていることです。タンパク質が加熱されたり、酸（クエン酸など）にさらされたりするなどの外部ストレスにさらされると、弱い水素結合が切断されます。この状態により、タンパク質が変化します。変性によって変形したタンパク質は、構造が緩く、ランダムで、ほとんど不溶性です。タンパク質の変性は、以前は隠されていたタンパク質構造の形状を変えたり、部分を破壊したり、開いたり、他のタンパク質分子と結合を形成したりすることもあります。この状態により、タンパク質が凝固または凝集し、水に不溶性になります。変性プロセスによるタンパク質構造の変化も、タンパク質の生来の生物学的活性と機能の喪失を引き起こします。細胞死と変性過程における突然変異のリスク
タンパク質の変性は、細胞活性の乱れを引き起こす可能性があります。細胞が障害を修復できない場合、細胞内で早死が発生する可能性があります。ただし、損傷を受けたタンパク質は、変性剤を除去（再生）すると、本来の活性状態に戻る可能性があります。タンパク質の変性後にこのプロセスを経ることができるいくつかのタンパク質は、血液からの血清アルブミン、ヘモグロビン、およびリボヌクレアーゼ酵素です。ただし、変性過程を元の状態に戻せない場合があります。タンパク質の変性は、アルツハイマー病、失明、および他の多くの神経変性疾患を含む多くの疾患のリスクを高める可能性もあります。タンパク質変性機能
人体に役立つタンパク質変性の機能をいくつかご紹介します。- 変性は、病原体を殺すために体によって使用されます。これは、pHと生化学的分泌の調節を通じて行われます。
- タンパク質の変性も、食物の消化中の重要なプロセスです。食品中のタンパク質は、放出された消化酵素の作用によって変性します。
- 細胞レベルでは、変性はDNAプロセスの重要な部分です。変性はDNAを開き、複製または転写が起こることを可能にします。変性がなければ、タンパク質翻訳用のmRNA転写物を作成する際にDNA鎖をコピーすることはできません。
- 研究の分野では、変性はポリメラーゼ連鎖反応で使用されるプロセスであり、DNAの複数のコピーを同時に生成します 試験管内で 早く。
- 医療分野では、変性メカニズムがさまざまな病原体を殺すために適用されます。
