ⓔコラム16-3-1 蛋白質の生合成
蛋白質の遺伝情報をもったDNAは，核内の塩基性蛋白質であるヒストンに一部が巻き付いたヌクレオソームという構造をとる．ヒストンからほどけた部分のDNAの情報が読み取られ，蛋白質が合成される．ヒストンとDNAは化学的に修飾を受ける．ヒストンがアセチル化されると，ヒストンとDNAの電気的結合が弱まりヌクレオソームがゆるんで転写活性が上がる．逆にヒストンが脱アセチル化されると両者の結合が強まり転写活性が抑制される．DNAのメチル化は，転写因子 (後述) の結合を妨げて転写活性が抑制される．このように，「DNA配列の変化を伴わず，後天的な修飾により遺伝子発現が制御・維持される仕組み」をエピジェネティクスとよぶ．このような制御の一部は，世代をこえて受け継がれる．
DNAにはプロモーターとよばれる配列があり，転写因子がここに結合するとメッセンジャーRNA (mRNA) 前駆体へ転写が始まる1)．DNAの非翻訳領域にはエンハンサーやサイレンサーとよばれる配列があり，これらに転写調節因子が結合すると転写量が増加または低下する．mRNA前駆体は，蛋白質合成に必要な部分 (エクソン) と不必要な部分 (イントロン) が交互につながっている．mRNA前駆体からイントロンが削除されると (スプライシング)，エクソンだけからなるmRNAになる．核外に出たmRNAは，リボソームに結合する．mRNAには各アミノ酸に対応する3つの塩基配列 (コドン) が並び，それに対応するアンチコドンをもつトランスファーRNA (tRNA) がアミノ酸をmRNAまで運ぶ．リボソームの内部で，隣同士のアミノ酸がアミノ基とカルボキシル基の間で脱水縮合し，ペプチド結合 (–CO–NH–結合) を形成する．アミノ酸が結合したものをペプチドとよび，この反応が次々と起こって1本の鎖状に連なったポリペプチドができる (一次構造)．自然界の蛋白質は，アミノ酸が約50～1500個程度つながっている．一般に，アミノ酸が50個以上で構成されるポリペプチドを蛋白質とよぶことが多い．
〔三井田 孝〕
■文献