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まめ知識コーナー


実験で
・カゼイン(β-カゼイン、γ-カゼイン、κ-カゼインetc...)、
ホエー(血清アルブミン、β-ラクトグロブリン、α-ラクトアルブミン、
免疫グロブリンetc...)、
ラクトアルブミン、
ラクトグロブリン

などの牛乳タンパク質をSDS-PAGEで分子量マーカーと供に分離したのですが、各タンパク質の分子量が分からないため、正しい値が出たのか分かりません。いろいろな資料をあたってみたのですが、載っていなくて困っています。

教えて下さい。お願いします。



数値そのものよりも調べ方のほうが後で役立つでしょう.時間はかかるけどトライして下さい.

(1) 化学便覧,改訂5版,日本化学会編,丸善(2004)の表45 (p.623)にデータが出ています.何万円もする高価な本ですが図書館にあるでしょう.この表には分子量そのものではなく,アミノ酸残基数が分かるようになっています.例えばアルブミン(ウシ血清)ならば25607,つまりウシ血清アルブミンはアミノ酸配列25607番残基に相当するから583残基タンパクです.これに平均残基の分子量110を掛けて約64000と算出します(本当の分子量は66300).正確な値が必要なときはアミノ酸組成を基に計算します(エクセルで一度プログラムをつくってしまえば楽).ただし,この表に全タンパクが出てるわけではありません.例えばβカゼイン,γカゼイン,βラクトグロブリンは出てません.

少し古いけど,生化学データブック,東京化学同人(1979p.92)にもいろいろなタンパクの分子量などのデータが表になって出ています.この本もたいていの図書館にあります.

(2) ヴォート生化学(2版ならp.703版ならp.104)の図に載っているタンパクなら,タンパクの名称からまっすぐに線を降ろして分子質量の目盛りから分子量を出せます(分子質量はドルトン単位,分子量は無単位ですが,数値は同じ).図の説明文にある引用文献[P. Andrews, Biochem. J. 96, 595-606 (1965)]をみれば分子量が数値で出ています.分子量とSDS-PAGEの移動度との関係を調べた論文[K. Weber, M. Osborn, J. Biol. Chem. 244, 4406-12 (1969)]にもタンパクサブユニットの分子量が出ています.東京化学同人の生化学実験講座(たいていの図書館で所蔵),タンパク編にも実験例が載っていると思います.しかし自分が調べたいタンパクの分子量が運良く出ているとは限りません.

(3) 便利なのはデータベース(Protein Database)です.まず,以下にアクセスします.

   http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=Protein

探すタンパクの名称を英語で入れてGOをクリックします.

βカゼイン beta-casein, γカゼイン gamma-casein, κカゼイン kappa-casein, 血清アルブミン serum albumin (ヒトならhuman,ウシならbovineを前につける), βラクトグロブリン beta-lactoglobulin, αラクトアルブミン alpha-lactalbumin, 免疫グロブリンimmunoglobulinとギリシャ文字も英語に直してインプット,免疫グロブリンにはAとかGとかいろいろある上,重鎖(heavy chain)か,軽鎖(light chain)か,何を探したいかしっかりインプットしないとやたらとたくさんヒットして収拾つかなくなります.

これでbeta-caseinを探すと167件もヒットするので,bovine beta-caseinとしぼって再度GO,これでも37件ヒットします.後は一つずつ開いて知りたい情報が正しく表示されているかどうか自分で判断するしかありません.例えば38残基なんてのが出てくることがあります.何年か前に部分構造が発表され,それがそのまま載っているだけなんですが,初めて見る人には分かりませんから,ヒットしたのを次々に開いて信用できそうなのを探すしかありません.beta-caseinについてはP02666が信用できます.

P02666を開くとBeta-casein precursor 224残基の表示が目に入ります.そこで表本体を調べて見ると1..15 /region_name="Signal"16..224/region_name="Mature chain"の表示を見つけます.つまりβカゼインは224残基タンパクとなるように合成され,115番残基がシグナル配列として切取られ,16224番残基が成熟タンパクとして分泌される,という意味です.つまりβカゼインは22415209残基タンパクです.分子量概数は209×11022990.正確に知りたければアミノ酸配列からアミノ酸組成を出して,アミノ酸残基をもとに分子量を計算すれば23600の値が得られます.ただしこうした計算も完全ではありません.データベースを見ると,アミノ酸残基の何個かはリン酸基がエステル結合している,糖残基がついている,などの情報が書き込まれています.リン酸基1個で分子量は約80も増えるし,糖残基は単糖でも162,オリゴ糖ならその数倍も増えるわけだから,本当の分子量はアミノ酸組成からの計算値より数百から数千も大きいことがあります.だから正確に計算しなくても,残基数×110(リン酸基,糖残基の数から推定した値)で概数を出せば十分です.

γカゼインはどういう訳かウシのデータは出てなくて,マウスとラットだけでした.ラットについてはP02667を開ければ上と同じように詳しい情報が出ています.

ウシ血清アルブミンをbovine serum albumin precursorで探せば4件しかヒットせず,そのトップのP02769を開くと25..607/region_name="Mature chain"から583残基と分かります.化学便覧に出ているのはこの数値です.分泌タンパクのときはprecursorとつければ不要な配列がヒットせず楽に探せます.

インターネットは便利ですが,記述が違っていたり,あるサイトが突然なくなったりします.うまく探せたらそれに飛びつくのでなく,関連項目を23点は調べ,相互に矛盾ないデータであることを確認する習慣が必要です.例えば同名のタンパクがラットとウシで全く違っていればどちらか変だな? と考えます.一般にはP5桁の数字の続くアクセッションナンバーがお薦めです.


TY



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