高次構造(読み)こうじこうぞう(英語表記)higher order structure

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典「高次構造」の解説

高次構造
こうじこうぞう
higher order structure

蛋白質や核酸など,高分子化合物の分子構造の概念の一つ。構成原子の共有結合を表したのが最も基本的な一次構造であるのに対し,構成原子の相対位置を表す構造をまとめて高次構造という。 (1) 蛋白質の高次構造 蛋白質の一次構造とはアミノ酸配列のことをいう。一次構造で規定される長い鎖状分子が局部的にとるαヘリックス (螺旋) ,β構造 (プリーツシート) といった規則的な繰返し構造や,規則性はないが安定なループ,コイル,ターンなどの立体構造 (コンホメーション) が二次構造。二次構造の相対的な配置を含め分子全体の空間構造を三次構造,蛋白質が数個のサブユニットから成る場合はサブユニットの相互関係を四次構造という。蛋白質の性質 (酵素の活性など) は高次構造が完成しないと発揮されない。高次構造を保つのはアミノ酸同士の水素結合,ファンデルワールス力,疎水相互作用なので,アミノ酸配列が高次構造を決めると考えられてきた。しかし最近は,正しい高次構造をとるのに他の蛋白質 (シャペロニンなど) の働きが必要な例もみつかっている。 (2) 核酸の高次構造 核酸の一次構造とは,ヌクレオチドの配列順序をいう。リボ核酸 (RNA) の二次構造は分子内二重螺旋構造,ループ構造,不規則構造などをさす。転位 RNA(tRNA)は分子内の塩基対が最大となるように折れ曲ってクローバー型二次構造をとる。これが立体的にコンパクトな高次構造をとり,蛋白質合成で重要な役割を果す。デオキシリボ核酸 (DNA) の二重螺旋も高次構造の一つ。B型 (最も基本的な右巻螺旋。一巻のピッチ 33Å) ,A型 (右巻,ピッチ 25Å) ,Z型 (左巻,ピッチ 46Å) などがあり,一つの分子内でも局所的にはこれらが混在する。

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