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Αヘリックス

索引 Αヘリックス

αヘリックス(Alpha helix)はタンパク質の二次構造の共通モチーフの1つで、バネに似た右巻きらせんの形をしている。骨格となるアミノ酸の全てのアミノ基は4残基離れたカルボキシル基と水素結合を形成している。.

74 関係: 双極子変性実験物理学二面角二次構造微生物学化学シフトペプチドペプチド結合ミオグロビンミオシンチロシンハンス・ノイラートポートランド (オレゴン州)メチオニンモチーフ (生物学)モーリス・ハギンズランダムコイルライナス・ポーリングリン酸基リシンループロバート・コリーローレンス・ブラッグロイシンロイシンジッパーヘリックスバンドルヘリックスターンヘリックスヘルマン・ブランソンプラスミドプロリンヒュー・テイラーデオキシリボ核酸フィックの法則分子動力学法アミノ酸アミンアラニンウールウィリアム・アストベリーエントロピーオリゴペプチドオレゴン州カルボン酸クリスマスツリーグリシングルタミン酸ケラチンコイルドコイルシトクロム...ジンクフィンガーセリンタンパク質円偏光二色性回転紫外線細胞膜線維状タンパク質C末端真正細菌結晶構造螺旋頭髪赤外分光法電子顕微鏡ΠヘリックスN末端X線回折核磁気共鳴分光法残基水素結合成長ホルモン2,2,2-トリフルオロエタノール310ヘリックス インデックスを展開 (24 もっと) »

双極子

双極子(そうきょくし、)とは、一対の正負の同じ大きさの単極子をわずかに離れた位置に置いたものである。和訳せずダイポールと呼ばれることもある。 双極子は、負から正の単極子への方向ベクトルとその大きさとの積で特徴づけられる。このベクトルを双極子モーメント()あるいは双極子能率といい、このベクトルの方向との関係により指向性を持つ場となる。 一般に双極子のポテンシャルφは単極子のそれφmonopole の空間についての偏微分で表される。.

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変性

変性(へんせい、英語:denaturation)とは、性質が変化すること。特に異常に変化する場合を指すことがある。また、その変化した性質そのものを指す。.

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実験物理学

実験物理学(じっけんぶつりがく、experimental physics)は、実験や観測を通して自然現象・物理現象を理解しようとする物理学の研究方法のひとつ。理論物理学と対比される。特定の物理現象に関して物質の振る舞いを実際に観測、測定しその現象に特有な物理量ないしは物理量の変化を抽出して物質が従う法則を発見しようとするなどの研究がこれに当たる。物性分野や原子核、素粒子分野における人間のコントロールした環境下での典型的な実験ばかりではなく、宇宙物理学におけるようなコントロール不能な現象に対して、観測手段を工夫することによって特徴的な振る舞いを抽出しようとする試みも実験物理学の範疇に含めるのが普通である。.

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二面角

thumb 二面角(にめんかく、dihedral angle)は、2つの平面(またはその部分集合)がなす角度である。たとえば、二面角が0なら2面は平行(同一の場合を含む)で、π/2(90°)なら垂直である。 二面角は、法線同士の角度として定義される。つまり、2面の法線ベクトルをa・bとすると二面角 は で表せる。cosを取っているため、二面角は2π(360°)の周期性を別にしても一意には決まらないが、通常は0~π(180°)の範囲で表す。ただし、多面体の面など内側と外側を区別する場合は、0~360°の範囲で表す。また、内側・外側も面の向きも区別しない場合は、 と絶対値を取り、0~π/2(90°)の範囲で表す。2つの平面は鋭角と鈍角の2つの角度を為すので、そのうち鋭角のほうを取っていることになる。 二面角は、2面に垂直な平面(平行移動の自由度を残して決まる)での断面内で考えると、通常の直線同士の角度に還元できる。面の断面は直線なので、断面の2直線がなす角度が2面の二面角である。 二面角は、3つの(零でない)ベクトルa・b・cに対しても定義でき、面ab(ベクトルaとベクトルbを含む面)と面bcの二面角を考える。また、4つの(異なる)点A・B・C・Dについても、面ABCと面BCDの二面角を考える。面ABCと面BCDの二面角が0でない場合、直線ABと直線CDはねじれの位置にある。このため、ねじれ角 (torsion angle)ともいう。.

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二次構造

二次構造(にじこうぞう、Secondary structure)は、タンパク質や核酸といった生体高分子の主鎖の部分的な立体構造のことである。本項ではタンパク質の二次構造を扱う。 タンパク質の二次構造は、タンパク質の「局所区分」の3次元構造である。最も一般的な2種類の二次構造要素はαヘリックスとβシートであるが、βターンやも見られる。二次構造要素は通常、タンパク質が三次構造へと折り畳まれる前の中間状態として自発的に形成される。 二次構造はペプチド中のアミド水素原子とカルボニル酸素原子との間の水素結合のパターンによって形式的に定義される。二次構造は別法として、正しい水素結合を持っているかどうかにかかわらず、の特定の領域における主鎖の二面角の規則的なパターンに基づいて定義することもできる。 二次構造の概念は1952年にスタンフォード大学のによって初めて発表された。核酸といったその他の生体高分子も特徴的なを有する。.

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微生物学

微生物学(びせいぶつがく、microbiology)は、微生物を対象とする生物学の一分野。 微生物とは(真正)細菌、古細菌、原生生物、真菌類など、顕微鏡的大きさ以下の生物を指す。しかし、微生物学という用語を用いられる場合、主として原核生物(細菌、古細菌)をその対象とする場合が多い。また、ウイルスをその対象に含める場合もある。 生化学的な解析(化学療法)を行う。現在は地球科学的因子の一つとして微生物を含めた微生物生態学のようなラージスケールでの解析も行っている。.

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化学シフト

核磁気共鳴における化学シフトとは、核スピン周囲の電子の空間的分布の違いにより、核スピンに働く見かけ上の静磁場や共鳴周波数が変化することをいう。.

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ペプチド

ペプチド(Peptid、peptide:ペプタイド, ギリシャ語の πεπτος (消化できる)に由来する)は、決まった順番で様々なアミノ酸がつながってできた分子の系統群である。1つのアミノ酸残基と次のそれの間の繋がりはアミド結合またはペプチド結合と呼ばれる。アミド結合は典型的な炭素・窒素単結合よりもいくらか短い、そして部分的に二重結合の性質をもつ。なぜならその炭素原子は酸素原子と二重結合し、窒素は一つの非共有電子対を結合へ利用できるからである。 生体内で産生されるペプチドはリボソームペプチド、非リボソームペプチド、消化ペプチドの3つに大別される。.

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ペプチド結合

2つのアミノ酸の脱水縮合によって形成するペプチド結合 ペプチド結合(ペプチドけつごう、)とは、アミド結合のうちアミノ酸同士が脱水縮合して形成される結合である。 このようにして生成する物質はペプチドであり、その縮合しているアミノ酸の数が2つ、3つ、4つ、5つ……となるごとにジペプチド、トリペプチド、テトラペプチド、ペンタペプチド……という。多数のアミノ酸が縮合した高分子物質はタンパク質であり、このため、タンパク質をポリペプチドとも呼ぶ。 アミド結合は強固な結合であり、加水分解は強酸性や強アルカリ性の条件でしか起こらない。しかし生体内にはペプチド結合のみを選択的に加水分解する酵素ペプチダーゼ、プロテアーゼが存在し、これらの中には中性に近い生物の体温程度の温度でかなり迅速にペプチド結合を加水分解することができるものもある。.

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ミオグロビン

ミオグロビン立体構造 ミオグロビン(英:Myoglobin)は、筋肉中にあって酸素分子を代謝に必要な時まで貯蔵する色素タンパク質である。クジラ、アザラシ、イルカなど水中に潜る哺乳類は大量の酸素を貯蔵しなければならないため、これらの筋肉には特に豊富に含まれている。カラスの食肉にも豊富とされる。また一般に動物の筋肉が赤いのはこのタンパク質に由来する。.

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ミオシン

ミオシン()は、アクチン上を運動するタンパク質である。ミオシンはATPase活性を持ち、ATPを加水分解しながら、-端から+端に向かってアクチンフィラメント上を移動するモータータンパク質である。例外としてミオシンVIは-端側に向かって運動する。ミオシンが固定されている場合、ミオシンの位置は変わらず、引っぱられてアクチンフィラメントの方が動く。この典型的な例が、骨格筋の収縮である。.

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チロシン

チロシン(tyrosine)または、4-ヒドロキシフェニルアラニン (4-hydroxyphenylalanine) は、細胞でのタンパク質生合成に使われる22のアミノ酸のうちの一つ。略号は Tyr または Y。コドンはUACとUAU。極性基を有するが必須アミノ酸ではない。tyrosineはギリシア語でチーズを意味するtyriに由来し、1846年にドイツ人化学者のユストゥス・フォン・リービッヒがチーズのカゼインから発見した。官能基または側鎖のときはチロシル基と呼ばれる。.

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ハンス・ノイラート

ハンス・ノイラート(Hans Neurath、1909年10月29日 - 2002年4月12日)は、オーストリア出身のアメリカ合衆国の生化学者。タンパク質の研究の中心的存在だった。シアトルにあるワシントン大学生化学部の学部長を務めた。.

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ポートランド (オレゴン州)

ポートランド()は、アメリカ合衆国オレゴン州北西部マルトノマ郡にある都市。同州最大の都市かつ同郡の郡庁所在地である。太平洋岸北西部ではワシントン州シアトル、カナダブリティッシュコロンビア州バンクーバーに次いで3番目に人口が多い。 ポートランドは環境に優しい都市であるとされ、その評価は全米第1位、世界で見てもアイスランドのレイキャヴィークに次いで第2位と言われる。 2009年10月にフォーブス誌は、ポートランドを全米で3番目に安全な都市にランクした。しかし治安については、犯罪発生率で殺人を除く全カテゴリーで全米平均を上回っている。 また、強力な土地利用計画を行っていることで有名で、オレゴン地域政府「メトロ」がサポートするライトレールシステムへの投資でもよく知られる。そして、地ビールや蒸留酒を生産する小規模な醸造所(マイクロブルワリー)や蒸留所(マイクロディスティラリー)が数多く存在し、コーヒーの消費も非常に盛んである。 温暖な気候によりバラの栽培に非常によく適しているため、市内には国際バラ試験農園を筆頭として多くのバラ園が散在し、ポートランドは100年以上に渡り「バラの町」(The City of Roses)の異名で知られ、最も一般的な愛称ともなっており.

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メチオニン

メチオニン(methionine)は、側鎖に硫黄を含んだ疎水性のアミノ酸である。 対応するコドンが単一なアミノ酸は2つだけであり、1つはAUGでコードされるメチオニン、もう1つはUGGでコードされるトリプトファンである。コドンAUGはリボソームにmRNAからのタンパク質翻訳を「開始」させるメッセージを送る開始コドンとしても重要である。結果として真核生物および古細菌では全てのタンパク質のN末端はメチオニンになる。しかしながら、これは翻訳中のタンパク質に限るものであり、普通は翻訳完了後に修飾を受けて取り除かれる。メチオニンはN末端以外の位置にも出現する。なお、ヒトにとってメチオニンは必須アミノ酸の1つである。.

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モチーフ (生物学)

モチーフ(仏: motif)とは、動機、理由、主題を意味するフランス語の音訳。生地のモチーフという意味から模様という意味がうまれ、生物学的な模様構造の意味でも用いられる。規則正しく繰り返される幾何学的な装飾模様の単位。またはその組み合わせ。.

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モーリス・ハギンズ

モーリス・ハギンズ(Maurice Loyal Huggins、1897年9月19日-1981年12月17日)は化学者で、水素結合の概念を独自に考え出し、その役割をタンパク質の二次構造の安定化と結びつけた。またポリマー化学で重要なフローリー・ハギンズ理論も彼の業績である。.

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ランダムコイル

ランダムコイル(Random coil)とは、ポリマーを構成するモノマーが隣接したモノマーと結合しながらランダムに配向したものである。1つの決まった形はないが、分子全体の統計的な分布というものは考えられる。安定化の力や相互作用が働かなければ、水溶液中や溶解温度ではポリマーの主鎖は直鎖状や分岐状などを含めた取りうるあらゆる形をとるが、全体としてはコイル状と見なせることからランダムコイルと名づけられた。サブユニットが相互作用を持たないとすると、モノマーと共存する短いコポリマーもランダムコイルの仲に分散する。また分岐ポリマーの一部もランダムコイルと見なせる。 融点以下では、ポリエチレンやナイロンなどの熱可塑性プラスチックは結晶性領域とアモルファス領域を持ち、アモルファス領域では鎖はほぼランダムコイルの状態をとっている。アモルファス領域は弾力性に、結晶性領域は強度に寄与している。 タンパク質の様なより複雑なポリマーでは、様々な相互作用により、特定の形に自己組織化が行われる。しかしタンパク質やポリペプチドの二次構造を欠いた領域はしばしばランダムコイルの形状を取る。アミノ酸の側鎖が相互作用することでエネルギーが低くなりやすく、また任意のアミノ酸配列でも水素結合を作ることはよくあるので、タンパク質のランダムコイルはなかなか起こらない。ランダムコイルの配座エントロピーはエネルギーの安定化をもたらし、フォールディングのエネルギー障壁となっている。 ランダムコイル構造は顕微鏡を使って検出できる。また円偏光二色性でも、平面的なアミド結合が際立ったシグナルとして、核磁気共鳴分光法でも特徴的なケミカルシフトとして検出できる。結晶のX線回折では、ランダムコイルの領域は電子密度の低い部分として見える。 タンパク質は変性させればランダムコイル状態になると言われるが、変性では真のランダムコイルの状態にはならないという報告もある(Shortle & Ackerman)。.

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ライナス・ポーリング

ライナス・カール・ポーリング(Linus Carl Pauling、1901年2月28日 - 1994年8月19日)は、アメリカ合衆国の量子化学者、生化学者。彼自身は結晶学者、分子生物学者、医療研究者とも自称していた。 ポーリングは20世紀における最も重要な化学者の一人として広く認められている。量子力学を化学に応用した先駆者であり、化学結合の本性を記述した業績により1954年にノーベル化学賞を受賞した。また、結晶構造決定やタンパク質構造決定に重要な業績を残し、分子生物学の草分けの一人とも考えられている。ワトソンとクリックが1953年にDNAの生体内構造である「二重らせん構造」を発表する前に、ポーリングはほぼそれに近い「三重らせん構造」を提唱していた。多方面に渡る研究者としても有名で、無機化学、有機化学、金属学、免疫学、麻酔学、心理学、弁論術、放射性崩壊、核戦争のもたらす影響などの分野でも多大な貢献があった。 1962年、地上核実験に対する反対運動の業績によりノーベル平和賞を受賞した。ポーリングは単独でノーベル賞を複数回受賞した数少ない人物の一人である。後年、大量のビタミンCや他の栄養素を摂取する健康法を提唱し、更にこの着想を一般化させて分子矯正医学を提唱、それを中心とした数冊の本を著してこれらの概念、分析、研究、及び洞察を一般社会に紹介した。.

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リン酸基

リン酸基(—さんき、phosphate group)は官能基の一種で、リン酸からヒドロキシ基を取り除いたものにあたる1価の官能基。構造式は H2PO4− と表され、しばしば P と略記される。リン酸基を含む化合物の名称は、置換名ではホスホ- (phospho-)、基官能名ではリン酸-または-リン酸となる。.

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リシン

リシン()はα-アミノ酸のひとつで側鎖に 4-アミノブチル基を持つ。リジンと表記あるいは音読する場合もある。ソディウム。 しかし、分野によってはソディウムを使うように、分野ごとに何が標準的な発音や読みかは異なります。 正しい読みという概念は妄想なのでこの部分をコメントアウトします。 (ただし、リジンはドイツ語読みであるため、現在ではリシンと表記および音読するのが正しい) --> タンパク質構成アミノ酸で、必須アミノ酸である。略号は Lys あるいは K である。側鎖にアミノ基を持つことから、塩基性アミノ酸に分類される。リシンは、クエン酸回路に取り込まれてエネルギーを生み出すケト原性アミノ酸である。.

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ループ

ループ (loop) は輪や輪の形をしたもののこと。あるいは物事が繰り返すことの比喩。.

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ロバート・コリー

バート・コリー(Robert Brainard Corey、1897年8月19日-1971年4月23日)はアメリカ合衆国の生化学者で、ライナス・ポーリング、ヘルマン・ブランソンとともにαヘリックスやβシートの構造を発見した業績で知られる。彼らの発見は、40年後に初めて正確に測定された結合長に至るまで非常に精確だった。今日ではαヘリックスとβシートは、多くのタンパク質の骨格になっていることが分かっている。.

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ローレンス・ブラッグ

ウィリアム・ローレンス・ブラッグ(William Lawrence Bragg、1890年3月31日 - 1971年7月1日)は、オーストラリア生まれのイギリスの物理学者。現代結晶学の創始者のひとり。X線回折を用いて物質の構造を研究した。1915年、25歳の時に、父であるヘンリー・ブラッグと共にノーベル物理学賞を受賞。キャヴェンディッシュ研究所所長を務めていた1953年2月、同研究所のジェームズ・ワトソンとフランシス・クリックがDNAの構造を解明した。.

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ロイシン

イシン (leucine) は、アミノ酸の1種であり、側鎖に イソブチル基を持つため、疎水性アミノ酸に分類される。また、非極性側鎖アミノ酸で分枝鎖アミノ酸に分類される。略号は Leu あるいは L である。白色結晶となることから、ギリシャ語で『白い』を意味する "leuco" にちなみ命名された。英語式発音を片仮名転記すると「リューシーン」となる。 タンパク質構成アミノ酸で、ヒトはロイシンを合成できないため、ヒトの必須アミノ酸の1つに数えられる。幼児では生長、成人では窒素平衡に必須である。ただし、遺伝子に異常がある場合、メープルシロップ尿症の原因になるアミノ酸の1つでもある。ケト原性を持つ。タンパク質の生成・分解を調整することによって筋肉の維持に関与する。なお、ロイシンは1つキラル中心を持っており天然型のロイシンは、S体のL-ロイシンであり、ヒトはこれを苦く感ずる。対して、天然にはほとんど見られないR体のD-ロイシンは、ヒトには甘く感じられる。.

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ロイシンジッパー

イシンジッパー (leucine zipper) はタンパク質の二次構造のモチーフの1つで、平行に並んだαヘリックスによる接着力を持つ。遺伝子発現の調整に関わるタンパク質などの二量化したドメインに共通して見られる。ロイシンジッパーは真核生物でも原核生物でも見られるが、主に真核生物の特徴である。.

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ヘリックスバンドル

ヘリックスバンドル(Helix bundle)は、平行、または逆平行のいくつかのαヘリックスで構成される小さなタンパク質の三次構造である。.

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ヘリックスターンヘリックス

ヘリックスターンヘリックス(Helix-turn-helix、HTH)とは、タンパク質の主要な構造モチーフの一つで、DNAに結合する性質を持つ。2つのαヘリックスが短いペプチド鎖で繋がった構造を持ち、遺伝子発現を制御するタンパク質に特に多く見られる。 このモチーフは、Cro、CAP、λリプレッサーに存在する20-25アミノ酸残基の共通配列として発見された。特にDNAを認識し結合する部位は2つのヘリックスのうち1つのN末端ともう1つのC末端にある。またCroリプレッサーを含む多くの場合は2つ目のヘリックスはDNAの認識に関わっている。DNAへの結合は水素結合と塩基部分のファンデルワールス力によっている。もう1つのヘリックスはDNAとタンパク質の結合を安定化させるが、その認識にはあまり関わらない。.

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ヘルマン・ブランソン

ヘルマン・ブランソン(Herman Russell Branson、1914年8月14日-1995年6月7日)はアフリカ系アメリカ人の物理学者で、タンパク質の構造の研究でよく知られている。2つの大学で学長も務めた。.

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プラスミド

プラスミド (plasmid) は細胞内で複製され、娘細胞に分配される染色体以外のDNA分子の総称。1952年にジョシュア・レーダーバーグによって提案された。 細菌や酵母の細胞質内に存在し、核様体のDNAとは独立して自律的に複製を行う。一般に環状2本鎖構造をとる。 細菌の接合を起こすもの(Fプラスミドなど)、抗生物質に対する耐性を宿主にもたらすものなどがある。 遺伝子工学分野においては、遺伝子組み換えの際に多く用いられる。様々な人工的な改変がなされた数 kbpのプラスミドが多く作られており、研究用キットとして市販されている(詳細はベクターを参照。) 細菌のみではなく酵母や哺乳類の細胞内で複製・維持されるものもある。 大腸菌を用いた遺伝子クローニングでは、まずプラスミドを取り出し、次いで制限酵素で切断し、切断部位に増幅しようとするDNA断片(プラスミドと同じ制限酵素で切り出したもの)をDNAリガーゼで結合させる。この組み換えプラスミドを大腸菌に導入し、大腸菌の大量培養により組み換えDNAを増幅する。 土壌菌の一種であるアグロバクテリウムがもつTiプラスミドは植物の遺伝子導入において頻繁に利用される。 複製機構が類似しているプラスミド同士は同一宿主菌内では共存できない(不和合性, incompatibility)。.

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プロリン

プロリン (proline) はアミノ酸の一つ。ピロリジン-2-カルボン酸のこと。略号はProまたはP。環状アミノ酸で、タンパク質を構成する。糖原性を持つ。タンパク質を構成するアミノ酸は通常一級アミンであるが、唯一環状の二級アミンである。表皮細胞増殖促進活性、コラーゲン合成促進活性、角質層保湿作用などの生理活性を示す。一度破壊されたコラーゲンを修復する力をもつアミノ酸。体の結合組織、心筋の合成時の主な材料でもある。最近では、アルドール反応の安全かつ効果的な触媒として注目されつつある。.

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ヒュー・テイラー

ヒュー・テイラー(Hugh Stott Taylor、1890年2月6日 - 1974年4月17日)はイギリスの化学者で触媒を専門とする。1928年、テイラーは触媒反応は触媒の表面全体で起こるのではなく、触媒表面の活性部位といわれる特定の場所で起こることを見出し、触媒理論を大きく塗り替えた。彼はまた第二次世界大戦中に重水の製造法を考案し、化学反応の解析に安定同位体を使用する草分けとなった。.

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デオキシリボ核酸

DNAの立体構造 デオキシリボ核酸(デオキシリボかくさん、deoxyribonucleic acid、DNA)は、核酸の一種。地球上の多くの生物において遺伝情報の継承と発現を担う高分子生体物質である。.

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フィックの法則

フィックの法則(フィックのほうそく、)とは、物質の拡散に関する基本法則である。気体、液体、固体(金属)どの拡散にも適用できる。フィックの法則には、第1法則と第2法則がある。 この法則は、1855年にアドルフ・オイゲン・フィックによって発表された。フィックは拡散現象を、熱伝導に関するフーリエ (1822) の理論と同じように考えることができるとしてこの法則を与えた。.

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分子動力学法

表面への堆積。それぞれの円は単一原子の位置を示す。現在のシミュレーションにおいて用いられる実際の原子的相互作用は図中の2次元剛体球の相互作用よりも複雑である。 分子動力学法(ぶんしどうりきがくほう、molecular dynamics、MD法)は、原子ならびに分子の物理的な動きのコンピューターシミュレーション手法である。原子および分子はある時間の間相互作用することが許され、これによって原子の動的発展の光景が得られる。最も一般的なMD法では、原子および分子のトラクジェクトリは、相互作用する粒子の系についての古典力学におけるニュートンの運動方程式を数値的に解くことによって決定される。この系では粒子間の力およびポテンシャルエネルギーは原子間ポテンシャル(分子力学力場)によって定義される。MD法は元々は1950年代末に理論物理学分野で考え出されたが、今日では主に化学物理学、材料科学、生体分子のモデリングに適用されている。系の静的、動的安定構造や、動的過程(ダイナミクス)を解析する手法。 分子の系は莫大な数の粒子から構成されるため、このような複雑系の性質を解析的に探ることは不可能である。MDシミュレーションは 数値的手法を用いることによってこの問題を回避する。しかしながら、長いMDシミュレーションは数学的に悪条件であり、数値積分において累積誤差を生成してしまう。これはアルゴリズムとパラメータの適切な選択によって最小化することができるが、完全に取り除くことはできない。 エルゴード仮説に従う系では、単一の分子動力学シミュレーションの展開は系の巨視的熱力学的性質を決定するために使うことができる。エルゴード系の時間平均はミクロカノニカルアンサンブル(小正準集団)平均に対応する。MDは自然の力をアニメーションすることによって未来を予測する、原子スケールの分子の運動についての理解を可能にする「数による統計力学」や「ニュートン力学のラプラス的視点」とも称されている。 MDシミュレーションでは等温、定圧、等温・定圧、定エネルギー、定積、定ケミカルポテンシャル、グランドカノニカルといった様々なアンサンブル(統計集団)の計算が可能である。また、結合長や位置の固定など様々な拘束条件を付加することもできる。計算対象は、バルク、表面、界面、クラスターなど多様な系を扱える。 MD法で扱える系の規模としては、最大で数億原子からなる系の計算例がある。通常の計算規模は数百から数万原子(分子、粒子)程度である。 通常、ポテンシャル関数は、原子-原子の二体ポテンシャルを組み合わせて表現し、これを計算中に変更しない。そのため化学反応のように、原子間結合の生成・開裂を表現するには、何らかの追加の工夫が必要となる。また、ポテンシャルは経験的・半経験的なパラメータから求められる。 こうしたポテンシャル面の精度の問題を回避するため、ポテンシャル面を電子状態の第一原理計算から求める手法もある。このような方法は、第一原理分子動力学法〔量子(ab initio)分子動力学法〕と呼ばれる。この方法では、ポテンシャル面がより正確なものになるが、扱える原子数は格段に減る(スーパーコンピュータを利用しても、最大で約千個程度)。 また第一原理分子動力学法の多くは、電子状態が常に基底状態であることを前提としているものが多く、電子励起状態や電子状態間の非断熱遷移を含む現象の記述は、こうした手法であってもなお困難である。.

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アミノ酸

リシンの構造式。最も構造が単純なアミノ酸 トリプトファンの構造式。最も構造が複雑なアミノ酸の1つ。 アミノ酸(アミノさん、amino acid)とは、広義には(特に化学の分野では)、アミノ基とカルボキシル基の両方の官能基を持つ有機化合物の総称である。一方、狭義には(特に生化学の分野やその他より一般的な場合には)、生体のタンパク質の構成ユニットとなる「α-アミノ酸」を指す。分子生物学など、生体分子をあつかう生命科学分野においては、遺伝暗号表に含まれるプロリン(イミノ酸に分類される)を、便宜上アミノ酸に含めることが多い。 タンパク質を構成するアミノ酸のうち、動物が体内で合成できないアミノ酸を、その種にとっての必須アミノ酸と呼ぶ。必須アミノ酸は動物種によって異なる。.

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アミン

アミン(amine)とは、アンモニアの水素原子を炭化水素基または芳香族原子団で置換した化合物の総称である。 置換した数が1つであれば第一級アミン、2つであれば第二級アミン、3つであれば第三級アミンという。また、アルキル基が第三級アミンに結合して第四級アンモニウムカチオンとなる。一方アンモニアもアミンに属する。 塩基、配位子として広く利用される。.

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アラニン

アラニン(alanine)とは、アミノ酸のひとつで示性式は、CH3CH(COOH)NH2 で、アミノ酸の構造の側鎖がメチル基(–CH3)になった構造を持つ。2-アミノプロピオン酸のこと。スペルはalanineで、略号はAあるいはAla。グリシンについで2番目に小さなアミノ酸である。ほとんどすべての蛋白質に普遍的に見られる。 疎水性アミノ酸、非極性側鎖アミノ酸に分類される。蛋白質構成アミノ酸のひとつで、非必須アミノ酸。.

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ウール

刈り取られたウール ウール (wool) とは、羊の毛(=羊毛、ようもう)のことで、動物繊維の一種である。羊毛を用いた糸や(=毛糸)や織った布(=毛織物)もウールと呼ばれる。一般的には羊の毛を指すが、広義ではアンゴラ・アルパカ・ラクダの毛も含まれる。.

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ウィリアム・アストベリー

ウィリアム・アストベリー(William Astbury、1898年2月25日-1961年6月4日)はイギリスの物理学者、生化学者で、生体分子に対するX線回折研究の草分けである。彼のケラチンの研究が、ライナス・ポーリングらによるαヘリックスの発見のきっかけとなった。彼はDNAの構造についても研究し、1937年にはDNAの構造の解明の第一歩となる発見をした。.

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エントロピー

ントロピー(entropy)は、熱力学および統計力学において定義される示量性の状態量である。熱力学において断熱条件下での不可逆性を表す指標として導入され、統計力学において系の微視的な「乱雑さ」「でたらめさ」と表現されることもある。ここでいう「でたらめ」とは、矛盾や誤りを含んでいたり、的外れであるという意味ではなく、相関がなくランダムであるという意味である。を表す物理量という意味付けがなされた。統計力学での結果から、系から得られる情報に関係があることが指摘され、情報理論にも応用されるようになった。物理学者ののようにむしろ物理学におけるエントロピーを情報理論の一応用とみなすべきだと主張する者もいる。 エントロピーはエネルギーを温度で割った次元を持ち、SIにおける単位はジュール毎ケルビン(記号: J/K)である。エントロピーと同じ次元を持つ量として熱容量がある。エントロピーはサディ・カルノーにちなんで一般に記号 を用いて表される。.

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オリゴペプチド

トリペプチドの例(Val-Gly-Ala)、アミノ末端が緑色、カルボニル末端が青色に塗られている。 テトラペプチドの例(Val-Gly-Ser-Ala)、アミノ末端が緑色、カルボニル末端が青色に塗られている。 オリゴペプチド (Oligopeptide) は、2から20個のアミノ酸からなるペプチド鎖で、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチド、ペンタペプチド等を含む。600以上のオリゴペプチドが存在することが知られており、それらの約半分が分子構造に基づき、アエルギノシン、シアノペプトリン、ミクロシスチン、ミクロビリジン、ミクロギニン、アナベノペプチンおよびシクラミドの7つに分離される。ミクロシスチンは、潜在的な飲料水への毒性の影響があるため、最もよく研​​究されている。最も大きな分類がシアノペプトリン(40.1%)、続いてミクロシスチン(13.4%)とされている。.

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オレゴン州

レゴン州の地図 エコラ州立公園から南を望む、遠景にヘイスタック・ロックが見える オレゴン州(State of Oregon)は、北米西海岸に位置する、アメリカ合衆国第33番目の州である。太平洋に沿って北にワシントン州、南にカリフォルニア州と接し、内陸の南東はネバダ州、東はアイダホ州である。北はコロンビア川、東はスネーク川が州境の大半を形作っている。1843年にオレゴン・カントリーの自治的な政府を樹立した交易業者、探検家および開拓者が訪れるまでは、アメリカ・インディアンの多くの部族が住んでいた。1848年にオレゴン準州が設立され、1859年2月14日にアメリカ合衆国33番目の州に昇格した。 ワシントン州、カリフォルニア州と共にリベラルな気風で、保守的な中西部に対して「レッドウッド・カーテンの向こう側」と称される。 現代の先進国では珍しい直接民主制によって作られ、州、郡からも独立した地域政府メトロを擁する。 セイラムが州都であり、人口では州内第3位である。人口最多の都市はポートランドである。2010年国勢調査による州人口は380万人以上であり、2000年から12%増加した。ポートランドの人口は同年で583,776人であり、全米第29位である。その都市圏人口は2,241,841人(2009年推計)で全米第23位である。州西部、ウィラメット川のあるバレーに人口が集中しており、州内の人口上位10都市のうち8都市がこのバレーに入っている。 州内には多様な景観がある。風に吹き曝される太平洋岸、カスケード山脈のゴツゴツして氷河に侵食された火山、マルトノマ滝など多くの滝、深い常緑樹の森、また州東部の大半でグレートベースンまで拡がる高原型砂漠などである。雨の多い州西部海岸にある背の高いダグラスファーやセコイアの木は、州東半分を多う火を着けやすい松やジュニパー(セイヨウネズ)の疎らに生えた林と対照的である。州中央から東には半乾燥の灌木地、プレーリー、砂漠、ステップおよび牧草地が拡がっている。標高11,249フィート (3,429 m) のフッド山が州内最高地点である。クレーターレイク国立公園が州内唯一の国立公園である。.

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カルボン酸

ルボン酸(カルボンさん、carboxylic acid)とは、少なくとも一つのカルボキシ基(−COOH)を有する有機酸である。カルボン酸の一般式はR−COOHと表すことができ、Rは一価の官能基である。カルボキシ基(carboxy group)は、カルボニル基(RR'C.

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クリスマスツリー

リスマスツリー()は、クリスマスのために飾り付けられた木である。「知恵の樹」の象徴とされる。別名の聖樹(せいじゅ)とも呼ばれる。.

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グリシン

リシン (glycine) とは、アミノ酢酸のことで、タンパク質を構成するアミノ酸の中で最も単純な形を持つ。別名グリココル。糖原性アミノ酸である。 示性式は H2NCH2COOH、アミノ酸の構造の側鎖が –H で不斉炭素を持たないため、生体を構成する α-アミノ酸の中では唯一 D-, L- の立体異性がない。非極性側鎖アミノ酸に分類される。 多くの種類のタンパク質ではグリシンはわずかしか含まれていないが、ゼラチンやエラスチンといった、動物性タンパク質のうちコラーゲンと呼ばれるものに多く(全体の3分の1くらい)含まれる。 1820年にフランス人化学者アンリ・ブラコノーによりゼラチンから単離された。 甘かったことからギリシャ語で甘いを意味する glykys に因んで glycocoll と名付けられ、後に glycine に改名された。.

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グルタミン酸

ルタミン酸(グルタミンさん、glutamic acid, glutamate)は、アミノ酸のひとつで、2-アミノペンタン二酸のこと。2-アミノグルタル酸とも呼ばれる。Glu あるいは E の略号で表される。小麦グルテンの加水分解物から初めて発見されたことからこの名がついた。英語に準じ、グルタメートと呼ぶこともある。 酸性極性側鎖アミノ酸に分類される。タンパク質構成アミノ酸のひとつで、非必須アミノ酸。動物の体内では神経伝達物質としても機能しており、グルタミン酸受容体を介して神経伝達が行われる、興奮性の神経伝達物質である。 グルタミン酸が多くつながると、納豆の粘性物質であるポリグルタミン酸になる。 致死量はLD50.

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ケラチン

ラチンの顕微鏡写真 ケラチン(独、英: Keratin)とは、細胞骨格を構成するタンパク質の一つ。細胞骨格には太い方から順に、微小管、中間径フィラメント、アクチンフィラメントと3種類あるが、このうち、上皮細胞の中間径フィラメントを構成するタンパク質がケラチンである。 毛、爪等のほか、洞角、爬虫類や鳥類の鱗、嘴などといった角質組織において、上皮細胞は硬質ケラチンと呼ばれる特殊なケラチンから成る中間径繊維で満たされて死に、硬化する。硬質ケラチンは水をはじめとして多くの中性溶媒に不溶で、タンパク質分解酵素の作用も受けにくい性質を持っている。これは、ケラチンの特徴であるシスチン含有量の高い(羊毛で約11%)アミノ酸組成に起因している。ペプチド鎖(多数のアミノ酸が鎖状に結合したケラチンの主構造)はシスチンに由来する多くのジスルフィド結合(S-S結合)で網目状に結ばれている。なお、髪の毛や爪を燃やした際、不快な臭いが発生するのはこの硫黄分に起因する。 粘膜などの角質化しない上皮細胞においてもケラチンは中間径繊維の構成タンパク質として重要な役割を果たしており、上皮組織のシート状構造はケラチン繊維によって機械的強度を保っている。.

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コイルドコイル

イルドコイルはタンパク質の構造モチーフの1つで、2つから7つのαヘリックスがロープのように巻いた形をしている。コイルドコイル構造を持つタンパク質には、遺伝子発現を制御するものや転写因子など、重要な生物学的機能を持つものが多い。代表的なものにがん遺伝子由来のc-fos、junや筋肉中のトロポミオシンがある。.

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シトクロム

トクロム(cytochrome, cyt、Zytochrom, Cytochrom)は、酸化還元機能を持つヘム鉄を含有する、ヘムタンパク質の一種である。1886年にMacMunnによって存在が指摘され、1925年にデーヴィッド・ケイリン によるウマの胃に寄生するヒツジバエ科ウマバエ幼虫を用いた研究によって酸化還元機能を持ち好気呼吸に重要な役割を持つことが実証された。 チトクロム、サイトクロム、シトクロームなどと呼ばれることもある。.

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ジンクフィンガー

ンクフィンガー(Zinc finger)はタンパク質ドメインの大きなスーパーファミリーの1つで、DNAに結合する性質を持つ。ジンクフィンガーは2つの逆平行βシートと1つのαヘリックスからなる。小さすぎて疎水中心を持たないため亜鉛イオンが安定化にとって重要である。.

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セリン

リン (serine) とはアミノ酸の1つで、アミノ酸の構造の側鎖がヒドロキシメチル基(–CH2OH)になった構造を持つ。Ser あるいは S の略号で表され、IUPAC命名法に従うと 2-アミノ-3-ヒドロキシプロピオン酸である。セリシン(絹糸に含まれる蛋白質の一種)の加水分解物から1865年に初めて単離され、ラテン語で絹を意味する sericum からこの名がついた。構造は1902年に明らかになった。 極性無電荷側鎖アミノ酸に分類され、グリシンなどから作り出せるため非必須アミノ酸である。糖原性を持つ。酵素の活性中心において、求核試薬として機能している場合がある。.

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タンパク質

ミオグロビンの3D構造。αヘリックスをカラー化している。このタンパク質はX線回折によって初めてその構造が解明された。 タンパク質(タンパクしつ、蛋白質、 、 )とは、20種類存在するL-アミノ酸が鎖状に多数連結(重合)してできた高分子化合物であり、生物の重要な構成成分のひとつである生化学辞典第2版、p.810 【タンパク質】。 構成するアミノ酸の数や種類、また結合の順序によって種類が異なり、分子量約4000前後のものから、数千万から億単位になるウイルスタンパク質まで多種類が存在する。連結したアミノ酸の個数が少ない場合にはペプチドと言い、これが直線状に連なったものはポリペプチドと呼ばれる武村(2011)、p.24-33、第一章 たんぱく質の性質、第二節 肉を食べることの意味ことが多いが、名称の使い分けを決める明確なアミノ酸の個数が決まっているわけではないようである。 タンパク質は、炭水化物、脂質とともに三大栄養素と呼ばれ、英語の各々の頭文字を取って「PFC」とも呼ばれる。タンパク質は身体をつくる役割も果たしている『見てわかる!栄養の図解事典』。.

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円偏光二色性

円偏光二色性(えんへんこうにしょくせい、英: circular dichroism)とは、物質が円偏光を吸収する際に左円偏光と右円偏光に対して吸光度に差が生じる現象のことである。物質がキラリティーを持つ場合に見られる。円二色性(えんにしょくせい)あるいはCD() とも呼ばれている。.

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回転

回転(廻転、かいてん、rotation)は、大きさを持たない点または大きさを持つ物体が、ある点を中心としてあるいは直線を軸として、あるいは別の物体の周りを回る運動。この点を回転中心、この直線を回転軸という。回転中心や回転軸が回転する物体の内部にある場合を特に自転というときもある。まさに運動している状態を指す場合も、運動の始状態から終状態への変化や移動を指す場合もある。前者の意味を強調したい場合は回転運動ということもある。 転じて、資金などの供給・サービス業の客の出入りなどをこう称する場合がある。.

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紫外線

紫外線(しがいせん、ultraviolet)とは、波長が10 - 400 nm、即ち可視光線より短く軟X線より長い不可視光線の電磁波である。.

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細胞膜

動物細胞の模式図図中の皮のように見えるものが'''細胞膜'''、(1) 核小体(仁)、(2) 細胞核、(3) リボソーム、(4) 小胞、(5) 粗面小胞体、(6) ゴルジ体、(7) 微小管、(8) 滑面小胞体、(9) ミトコンドリア、(10) 液胞、(11) 細胞質基質、(12) リソソーム、(13) 中心体 細胞膜(さいぼうまく、cell membrane)は、細胞の内外を隔てる生体膜。形質膜や、その英訳であるプラズマメンブレン(plasma membrane)とも呼ばれる。 細胞膜は細胞内外を単に隔てている静的な構造体ではなく、特異的なチャンネルによってイオンなどの低分子を透過させたり、受容体を介して細胞外からのシグナルを受け取る機能、細胞膜の一部を取り込んで細胞内に輸送する機能など、細胞にとって重要な機能を担っている。.

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線維状タンパク質

線維状タンパク質(せんいじょうタンパクしつ、Fibrous protein)は、球状タンパク質と並んでタンパク質の四次構造の主な2つのうちの1つである。 繊維状タンパク質は、棒や針金の様な形をした長い線維状の構造を作る。これらは通常不活性であるか貯蔵用のタンパク質である。水には溶けず、疎水性のアルキル基を外側に向けて凝集している。アミノ酸配列には短い残基の繰り返しがしばしば見られ、またコラーゲンの三重らせんのような珍しい二次構造を取ることがある。ケラチンのジスルフィド結合の様な主鎖間の架橋構造が見られることもある。 線維状タンパク質は球状タンパク質に比べて変性しにくい。 線維状タンパク質は結合組織、腱、骨、骨格筋などを作っている。例としてはケラチン、コラーゲン、エラスチンなどがある。.

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C末端

C末端(Cまったん、別称:C終末端、COOH末端、カルボキシル末端、カルボキシ末端)は、タンパク質またはポリペプチドにおいて、フリーなカルボキシル基で終端している側の末端である。ペプチド配列を書くときはC末端を右に置いてN末端から書いていくのが慣例である。.

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真正細菌

真正細菌(しんせいさいきん、bacterium、複数形 bacteria バクテリア)あるいは単に細菌(さいきん)とは、分類学上のドメインの一つ、あるいはそこに含まれる生物のことである。sn-グリセロール3-リン酸の脂肪酸エステルより構成される細胞膜を持つ原核生物と定義される。古細菌ドメイン、真核生物ドメインとともに、全生物界を三分する。 真核生物と比較した場合、構造は非常に単純である。しかしながら、はるかに多様な代謝系や栄養要求性を示し、生息環境も生物圏と考えられる全ての環境に広がっている。その生物量は膨大である。腸内細菌や発酵細菌、あるいは病原細菌として人との関わりも深い。語源はギリシャ語の「小さな杖」(βακτήριον)に由来している。.

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結晶構造

結晶構造(けっしょうこうぞう) とは、結晶中の原子の配置構造のことをいう。.

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螺旋

螺旋(らせん、helice, helix)とは、3次元曲線の一種で、回転しながら回転面に垂直成分のある方向へ上昇する曲線である。螺線(らせん)とも。英語の helix はギリシャ語の ἕλιξ が語源で、ラテン語の helice(ヘリケー)を経由して英語に導入された。「螺」は「ラ」「にし」と読み、タニシ(田螺)やサザエ(栄螺)のような巻き貝の貝殻を意味する。 2次元曲線の渦巻も螺旋・螺線と呼ぶことがある。渦巻と区別するために、3次元曲線の螺旋を弦巻線または蔓巻線(つるまきせん)と呼ぶことがある。 数学の世界においては、慣用的に螺旋を弦巻線、螺線を渦巻線の意味で使っている。 岩波書店『広辞苑』第4版の記述を要約。(螺線ワイヤーのように構造物にも螺線は使われるので、一般的ではない) --> 以下では弦巻線(ヘリックス)について述べる。.

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頭髪

頭髪(とうはつ)は、ヒトの頭部に生える毛である。毛髪(もうはつ)、髪の毛(かみのけ)、また単に髪(かみ)ともいう。.

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赤外分光法

赤外分光法(せきがいぶんこうほう、、 略称IR)とは、測定対象の物質に赤外線を照射し、透過(あるいは反射)光を分光することでスペクトルを得て、対象物の特性を知る方法のことをいう。対象物の分子構造や状態を知るために使用される。.

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電子顕微鏡

電子顕微鏡(でんしけんびきょう)とは、通常の顕微鏡(光学顕微鏡)では、観察したい対象に光(可視光線)をあてて拡大するのに対し、光の代わりに電子(電子線)をあてて拡大する顕微鏡のこと。電子顕微鏡は、物理学、化学、工学、生物学、医学(診断を含む)などの各分野で広く利用されている。.

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Πヘリックス

πヘリックスは、タンパク質中に見られる二次構造の一つである。.

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N末端

N末端(Nまったん、別名:N終末端、NH2末端、アミノ末端、アミン末端)は、タンパク質またはポリペプチドにおいてフリーなアミノ基で終端している側の末端である。ペプチド配列を書くときはN末端は左に置き、NからC末端にかけて配列を書くのが慣例である。タンパク質がmRNAから翻訳されるときは、N末端から作られる。.

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X線回折

X線回折(エックスせんかいせつ、、XRD)は、X線が結晶格子で回折を示す現象である。 1912年にドイツのマックス・フォン・ラウエがこの現象を発見し、X線の正体が波長の短い電磁波であることを明らかにした。 逆にこの現象を利用して物質の結晶構造を調べることが可能である。このようにX線の回折の結果を解析して結晶内部で原子がどのように配列しているかを決定する手法をX線結晶構造解析あるいはX線回折法という。しばしばこれをX線回折と略して呼ぶ。他に同じように回折現象を利用する結晶構造解析の手法として、電子回折法や中性子回折法がある。.

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核磁気共鳴分光法

核磁気共鳴分光法 (かくじききょうめいぶんこうほう、nuclear magnetic resonance spectroscopy)は、核磁気共鳴(NMR)を用いて分子の構造や運動状態などの性質を調べる分析方法である。NMR関連の文書では水素原子核の意味でプロトンという言葉がよく使われ、本記事でも多用されている。.

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残基

残基(ざんき、英語:residue)とは、合成物質の化学構造において生成する化学結合の構造以外の部分構造を指し示す化学概念や化学用語である。一般には残基という用語は単独で使用されることは少なく、高分子化合物のように一定の化学結合により単量体が連結している場合に、置換基の呼称の後に「~残基」と組み合わせることで部分構造を指し示すために使用される。また概念を示す明確なルールに基づいて区部されるわけではないため、残基部分の境界は曖昧であり、使用される文脈に強く依存する。 残基に相対する化学結合は単結合など(bond)ではなく、化学反応で生成する官能基による結合、たとえばエステル結合、ペプチド結合、グリコシド結合などである。したがって高分子の構造は化学結合部分と残基部分とから構成されることになる。 鎖状分子においては化学構造の部分を示すために、主鎖(primary chain, main chain)と側鎖(side chain, branched chain)という区分をするが、これはトポロジー的な関係に着目した部分構造の分類になる。さもなくばある程度明瞭な中心構造を持つ場合は、母核(scaffold)と「-部分」(moiety)というように分類する場合もある。 具体的には糖鎖、ポリペプチド、ポリヌクレオチドなど生体高分子化合物の特性はその残基部分の配列によりその高分子の特性がさまざまに変化することから残基の概念が頻繁に使用される。 ポリペプチドやたんぱく質の場合は、それらがアミノ酸から合成されることから、通常、残基はポリペプチドのアミド結合(ペプチド結合)以外のアミノ酸構造を意味する。また、ペプチド鎖ではC末端とN末端のアミノ酸はN端残基(N-terminal residue)、C端残基(C-terminal residue)と呼ばれる。.

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水素結合

doi.

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成長ホルモン

成長ホルモン(せいちょうホルモン、growth hormone、GH)は脳下垂体前葉のGH分泌細胞から分泌されるホルモンである。ヒト成長ホルモンは特に hGH(human GH)と呼ぶ。.

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2,2,2-トリフルオロエタノール

2,2,2-トリフルオロエタノール(2,2,2-Trifluoroethanol)は化学式CF3CH2OHで表される有機化合物である。TFEと略されることがある。水に可溶の無色透明な液体であり、エタノールと類似した臭気を有する。トリフルオロメチル基が電子求引性であるため、エタノールと比較すると酸性度が強い。このためTHFやピリジンといった複素環式化合物と、水素結合による安定な錯体を形成する。.

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310ヘリックス

310ヘリックスとは、タンパク質の二次構造にまれに見られる構造の1つである。.

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