タンパク質構造におけるモチーフとドメインの主な違いは、モチーフがタンパク質の超二次構造であるのに対し、タンパク質ドメインはタンパク質の三次構造であることである。
さらに、モチーフは特定のタンパク質ファミリーを通じて同様の生物学的機能を発揮するのに対し、タンパク質ドメインは他のタンパク質鎖とは独立して進化し、機能し、存在する。
モチーフとドメインは、タンパク質鎖の中に存在しうる構造要素の一種である。
また、タンパク質において構造的、機能的に重要です。
主な対象分野
- タンパク質構造におけるモチーフとは？
– 定義、構造、重要性 - タンパク質構造におけるドメインとは？
– 定義、構造、重要性 - タンパク質構造におけるモチーフとドメインの類似点とは？
– 共通点の概要 - タンパク質構造におけるモチーフとドメインの違いとは？
– 主な違いの比較
Key Terms
蛋白質ドメイン、蛋白質モチーフ、蛋白質構造、超2次構造、3次構造
タンパク質構造のモチーフとは？
モチーフとは、タンパク質の超二次構造のことである。
一般に、タンパク質の最初の進化した立体構造は二次構造であり、α-ヘリックスまたはβ-シートのいずれかになります。
また、この二次構造は、アミノ酸の配列であるタンパク質の一次構造における異なるアミノ酸の自然な極性を中和するために形成される。
典型的には、この中和は水素結合の形成によって行われる。
さらに、これらの二次構造は互いに結合して、これらのモチーフを形成する。
この結合は、小さなループを介して起こる。
図1: 亜鉛繊維モチーフ
さらに、ある特定のタンパク質ファミリーのモチーフが、同じような機能を果たすこともあります。
例えば、亜鉛繊維モチーフはDNA結合の機能を担っている。
その他、βヘアピンモチーフ、ギリシャキーモチーフ、オメガループモチーフ、ヘリックス-ループ-ヘリックスモチーフ、ヘリックス-ターン-ヘリックスモチーフ、ネストモチーフ、ニッチモチーフなど、タンパク質構造中のモチーフの例があります。
タンパク質の構造におけるドメインとは？
タンパク質の構造におけるドメインとは、タンパク質の三次構造のことである。
また、タンパク質の他の構成要素とは独立して形成、存在、機能する。
モチーフはタンパク質中の二次構造要素の相互作用によって形成されるが、ドメインでは二次構造要素間で起こる相互作用がより強くなる。
ここで、これらの二次構造要素間には、数種類の結合が形成されうる。
その中で、主に形成される結合の種類はジスルフィド橋です。
ジスルフィド結合は、最も安定な相互作用です。
図2：ピルビン酸キナーゼの3つのドメイン
さらに、二次構造中の正と負に帯電したアミノ酸の間には、イオン結合や塩橋が形成されることもあります。
さらに、3次構造を安定化させるために水素結合が形成されることもあります。
一方、タンパク質ドメインは一般的に球状構造を持ち、水に溶ける。
また、タンパク質ドメインは、タンパク質が持つ固有の機能を担っている。
一般に、タンパク質ドメインは、オールαドメイン、オールβドメイン、α+βドメイン、α/βドメインの4種類に分類される。
タンパク質の構造におけるモチーフとドメインの類似性
- モチーフとドメインは、タンパク質の構造を構成する2つの要素です。
- タンパク質構造において、構造的・機能的な重要性を持っています。
- また、両者はアミノ酸がペプチド結合でつながった鎖でできている。
- また、α-ヘリックスとβ-シートの相互作用によって構成される。
- また、どちらも立体構造です。
タンパク質の構造におけるモチーフとドメインの違い
定義
タンパク質構造におけるモチーフとは、二次構造要素間の連結性からなる鎖状の生物学的構造を指し、タンパク質構造におけるドメインとは、タンパク質の三次元構造における独立した折り畳み単位を指す。
したがって、これがモチーフとドメインの大きな違いです。
構造の種類
モチーフとドメインのもう一つの違いは、モチーフがタンパク質の超二次構造であるのに対して、ドメインはタンパク質の三次構造であることである。
フォーメーション
また、モチーフはα-ヘリックスとβ-シートがループを介して連結して形成され、ドメインはアミノ酸側鎖間のジスルフィド橋、イオン結合、水素結合の形成により形成される。
意義
モチーフは主にタンパク質構造上の機能を持ち、ドメインは主に機能的な重要性を持つ。
機能
さらに、モチーフはタンパク質ファミリーを通じて似たような機能を持ち、ドメインは独自の機能を持つ。
安定性
また、モチーフは単独では安定しないが、ドメインは単独で安定する。
したがって、この点もモチーフとドメインの重要な違いです。
結論
タンパク質構造におけるモチーフとは、タンパク質の超二次構造のことである。
アルファヘリックスとベータシートの間の結合がモチーフを生み出す。
また、特定のタンパク質ファミリーにおいて、類似した機能を持つ。
一方、ドメインは、タンパク質の三次構造です。
ドメインはタンパク質の三次構造であり、タンパク質の構造の中で独立して存在することが可能である。
また、タンパク質の構造上、独自の機能を持つ。
したがって、モチーフとドメインの主な違いは、その構造と重要性です。
