タンパク質と冷凍変性機構に関してなのですが、私は魚肉の凍結実験をおこなっています。お聞きしたいことは、
”魚肉を凍結した際、魚肉細胞内の棒状タンパク質、球状タンパク質は共にその周りの水が氷晶生成のため移動し、結果、タンパク質は疎水結合やイオン結合を起こし、変性する。”と現在考えているのですが(間違ってたらすいません)、その変性機構を何らかのパラメータを用いて数式化することができないモノでしょうか?(パラメータは氷晶径、筋繊維の収縮量(脱水量)、筋原繊維の収縮量等、他何でもよいのですが)
そこら辺に詳しい方、そのようなことが書いてあるHP、論文、文献等ありましたら教えてください。
よろしくお願いします。

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A 回答 (3件)

「生化学辞典(東京化学同人、第3版)」の「低温変性」の欄には、「低温変性はアポミオグロビンなど、限られたタンパク質でのみ見出されている」と書いてあります。


一般的に、氷の結晶の成長などによってダメージを受けるのは細胞膜や細胞壁でタンパク質が変性することはそうないように思います。
低温変性については普通の熱変性と同様、エントロピー、エンタルピー、自由エネルギーで議論されているようです。

蛋白質工学、p58、応用化学講座 11、朝倉書店 にはミオグロビンの低温変性についての記述があります。
Adv. Protein Chem., 39, 191-234, (1988)
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パラメータが多すぎてしまうのでは・・・



蛋白質により、変性するエネルギー障壁がことなると思いますし、
細胞に含まれる組成も個体差があると思われます。

それにまず、変数(温度、脱水量等)に対して、蛋白質が変性したかどうかの判断基準が必要です。

まず観測結果があって、モデルが立てられますからね。
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直接の回答ではありませんが,以下の本は参考にならないでしょうか。




タンパク質~立体構造と医療への応用~
著編者:マックス・ファ-ディナンド・ペル-ツ
    黒田玲子
出版社:東京化学同人
刊行年:1995.10

新生化学実験講座 第1巻 タンパク質III ―高次構造― 日本生化学会 編
編集担当:荒田洋治,千谷晃一,太田隆久,鈴木紘一
出版社:東京化学同人

生物化学実験法4 蛋白質の分子量・分子形
編集:林 勝哉
出版社:学会出版センタ-

生物化学実験法6 蛋白質の旋光性 -ORDとCD
編集:浜口浩三,武貞啓子
出版社:学会出版センタ-
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Qタンパク質は大きく分けて膜タンパク質と水溶性タンパク質がありますよね。

タンパク質は大きく分けて膜タンパク質と水溶性タンパク質がありますよね。

膜タンパク質の性質や特徴は図書館で調べたら出てきたんですが
可溶性タンパク質の方は調べても出てきませんでした。
なので、水溶性タンパク質の性質や特徴を教えて頂きたいです。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>タンパク質は大きく分けて膜タンパク質と水溶性タンパク質がありますよね。

大きく分けてと言いますが、別にそういう分け方は一般的ではないと思います。

まず、「水溶性タンパク質」という言い方は、タンパク質の化学的性質に着目した分類で
「膜タンパク質」はタンパク質が存在するところに着目した分類で、
共通の側面から行なった分類の方法では無いということをきちんと理解するべきです。

ただ、細胞膜は「油」で出来ているので、そこに局在しているタンパク質は「水に溶けない」性質のものが
多くあるので、膜タンパク質と言えば、何となく脂溶性(水溶性でない)タンパク質かな?と
玄人は連想できますが。

で、「膜タンパク質」は、そのタンパク質が機能する場所である膜に存在するタンパク質の総称なので、
調べると「膜でどのような機能を持っているタンパク質たちである」と本に書いてあると思いますが、
一方の「水溶性タンパク質」は化学的な性質を言ったものたので、どのようなタンパク質がと言われても
「水に溶ける」くらいしか共通点は挙げれません。
(っていうか水溶性と言っている時点でそれはわかることなので、いちいち解説する必要ないでしょ?)

つまり、何が言いたいかというと、
そういう分類は一般的じゃなく、もし、「膜タンパク質と水溶性タンパク質」に分ける人がいるとして、
その「水溶性タンパク質」と言っている人が、ある程度何かを想定して言っているはずだということです。

なので、その人に「何のことを指しているのか?」って聞くしかわからないのと、あとは
No1様のおっしゃるように自分で決めて調べるしか無いと思います。

>タンパク質は大きく分けて膜タンパク質と水溶性タンパク質がありますよね。

大きく分けてと言いますが、別にそういう分け方は一般的ではないと思います。

まず、「水溶性タンパク質」という言い方は、タンパク質の化学的性質に着目した分類で
「膜タンパク質」はタンパク質が存在するところに着目した分類で、
共通の側面から行なった分類の方法では無いということをきちんと理解するべきです。

ただ、細胞膜は「油」で出来ているので、そこに局在しているタンパク質は「水に溶けない」性質のものが
多くある...続きを読む

Qタンパク質の変性と巻き戻しについて

大腸菌を用いて15k程度のタンパク質を発現させてるんですが、ほとんど不溶画分にいってしまい、現在は変性剤等を用いて可溶化を試みています(低温培養、アルギニンの導入はダメでした)

そこで初歩的な質問なんですが、
1、変性剤を用いるとタグまで変性してしまうのでしょうか?また、タグが変性してしまった場合、樹脂には吸着しないものなんでしょうか?(使っているタグはGSTです)

2、変性剤でタンパク質をグチャグチャにし、その後変性剤を取り除き、タンパク質を巻き戻すことで可溶化させるという手法において、どの段階で可溶化が起きているのかがわかりません
「タンパク質が正しい構造をとった状態(refolding)=可溶化した状態」ということなのでしょうか?それとも変性した段階で可溶化が起っているのでしょうか?

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

GSTは変性させるとだめですね。一度変性させて、refolding後に精製するという方法もやられているようですが、GSTでうまくいくプロトコールがあるか分かりません。

http://www.cosmobio.co.jp/technical/tech_NVG_20040518/tech_NVG-8-B_20040518.asp
http://www.emdbiosciences.com/docs/docs/PROT/tb234.pdf

タンパク質の可溶化というのはタンパクの変性と直接関係ありません。たんぱく質が水溶液に溶けたかかどうかです。変性はたんぱく質が従来の構造を失い、失活した状態です。
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GSTは変性させるとだめですね。一度変性させて、refolding後に精製するという方法もやられているようですが、GSTでうまくいくプロトコールがあるか分かりません。

http://www.cosmobio.co.jp/technical/tech_NVG_20040518/tech_NVG-8-B_20040518.asp
http://www.emdbiosciences.com/docs/docs/PROT/tb234.pdf

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Qタンパク質の変性剤について

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一般に言われることですが、DTTは凍結融解があまりよくないので、1Mのストック溶液をつくったら、すぐ使用する分は-20℃、しばらく使わない物は-80℃にいれて保存します。なるべく分注する量は一回に使いきるぐらいの量にするのがベストです。大過剰にDTTが必要な場合はそれほど気にならないかもしれませんが、通常の変性実験であれば、1-10mM程度の溶液を数mlも使えば多い方ではないですか?
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Aベストアンサー

酸やアルカリの程度によります。

条件が緩やかであれば、ペプチド結合は切れたりせず、立体構造のみが影響を受けますが、
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いつもお世話になります。
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当方初心者のため、大変お恥ずかしい質問で申し訳ありませんがどうぞよろしくお願い致します。

Aベストアンサー

>サンプル濃度が低いため
サンプルの液量によります。
 少ないときは、限外ろ過膜の入ったチューブにサンプルをいれ、遠心分離というのに魅力を感じましたが、やったことはありません。
 普通に限外ろ過をして、液量が減れば、緩衝液などを継ぎ足す
 また、ゲルろ過、というのも確実でしょう。
 多いときは、透析くらいしか。透析チューブは、私の時代は糸で縛っていましたが今はプラスチックのものがあるようで。例えば、100mlだと、その10倍くらいの透析液を入れます。平衡になるのにどれくらいか記憶にありませんが、平衡になれば尿素の濃度は1/10になります。回転子を入れてカタカタ回し、朝と帰宅するときに透析液を3度ほど入れ替えていました。これだと1/1000程度になっていることが期待されますが、理論的にはいつまでも微量は残ります。

 私は、学生時代に尿素を分解するウレアーゼの精製をしたことがあります。粗抽出液のウレアーゼを沈殿させるために、アセトンを加えていました。沈殿を溶解したあと、活性の40%は戻っていました。
 変性させたときに、SHがS-Sになっていたりするので、還元剤も添加してください。メルカプトエタノールを使っていましたが、私はNaBH4なども利用しています。

 以上、20年前の経験なので、今はもっと便利な方法があるような気がします。

>サンプル濃度が低いため
サンプルの液量によります。
 少ないときは、限外ろ過膜の入ったチューブにサンプルをいれ、遠心分離というのに魅力を感じましたが、やったことはありません。
 普通に限外ろ過をして、液量が減れば、緩衝液などを継ぎ足す
 また、ゲルろ過、というのも確実でしょう。
 多いときは、透析くらいしか。透析チューブは、私の時代は糸で縛っていましたが今はプラスチックのものがあるようで。例えば、100mlだと、その10倍くらいの透析液を入れます。平衡になるのにどれくらいか記憶...続きを読む


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