たんぱく質のかたちはアミノ酸のならび順できまる

たんぱく質はとてもはっきりしたかたちをして、細胞の中で歩いたり、回ったり、機械のようにカチャカチャと動いてはたらいている。

かたちがはっきりしていないと、機械のようになんてはたらけない。たんぱく質のかたちは、どうやって作られるのだろう？

たんぱく質はアミノ酸でできたひも

たんぱく質は、アミノ酸でできている。アミノ酸は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、・・・と、全部で20種類ある。

たんぱく質は、20種類のアミノ酸が一列につながった、ネックレスみたいな、ひもみたいなものだ。

ひもが形になるしくみ

こんな、ひもみたいなフワフワしたものが形になるしくみは、ざっくり言うとふたつある。

ひとつは、アミノ酸には、仲がよくてくっつきたがる組み合わせと、仲がわるくて離れたがる組み合わせがある。

すると、こんな感じで、ちょっと形になる。

あと、アミノ酸には、水になじみやすいのと、なじみにくいのがある。

細胞の中ってほぼ水だから、アミノ酸のひもが折りたたまれて丸っこくなる時、水になじみやすいのが外に出ようとして、なじみにくいのが中に入ろうとするので、

こんな感じになる。

おおざっぱに言うと、しくみはこのふたつ。

つまりアミノ酸同士の関係や、アミノ酸とほかの分子（水の分子とか油の分子とか）との関係で、たんぱく質の複雑で立体的なかたちができる。

アミノ酸のならび順でかたちが決まる

そしてアミノ酸のならび順が変わると、たんぱく質のかたちも変わってしまう。

例えばならび順がこう変わると、

かたちは、こう変わる。

こんなふうに、たんぱく質のかたちは、どんなアミノ酸がどういうふうに並んでいるかで決まる。

DNAはたんぱく質の設計図

アミノ酸のならび順を決めているのは、じつはDNAだ。

DNAは生命の設計図、なんて言われるけど、じつはたんぱく質の設計図。さらに言うと、じつはアミノ酸のならび順が記録されているメディアなんだな。

DNAは、A, T, G, C の4文字が一列に並んでて、たんぱく質は、M, A, R, N ・・・と、20種類のアミノ酸が一列に並んでる。なんか似てる。だからなんとなく、アミノ酸のならび順をDNAに書き込めそうな気はする。

たんぱく質をつくる工場

でも結局、DNAは設計図にすぎない。だれかがDNAに書かれたとおりにアミノ酸を並べて、つなげて、たんぱく質をつくらないとね。つまり、設計図とは別に、たんぱく質の工場がいる。

この工場が、リボソームだ。リボソームは大きくふたつの部分からできていて、全部で数十個ものたんぱく質のパーツがレゴみたいに組み合わさっている巨大な装置。大きさは、20~30ナノメートルにもなる。たんぱく質でできた分子機械の中でも最大級の装置だ。

このリボソームで、アミノ酸が設計どおりの順番につながれて、たんぱく質ができる。

設計図は核の外、工場は核の中

細胞の中に核があって、核の中にDNAが収まってる。

核につながった、うすい袋みたいなのが小胞体。小胞体の表面に、リボソームがくっついてる。

つまり、たんぱく質の設計図は核ので、工場は核の外。

どうにかして、設計図の内容を工場に伝えないといけない。ケーブルでもつながってる？