タンパク質(protein) †
毛髪や筋肉、臓器など人体の各部を構成する必須の栄養素。三大栄養素のひとつ。漢字では蛋白質と表記する。蛋白はもともと卵白の意味。*1*2
英語ではプロテインと呼ばれ、これはギリシャ語で「一番大切なもの」を意味するプロティオス(proteios) に由来する。*3
体内に存在する酵素や受容体、免疫の抗体、血液中の血球などもタンパク質によって構成されている。人体全体の10〜15%程度を占める。*4
化学的には、アミノ酸から成るペプチドが集まった一本のポリペプチドから作られる巨大な分子。タンパク質を構成するアミノ酸は全部で20種類で、その全てが窒素原子を含むアミノ基を持つため主な窒素源となる。*5*6
食品として摂取したタンパク質は、一度細かい単位(アミノ酸単体やジペプチド、トリペプチドなど)に分解されて吸収され、その後それらを細胞内で利用して人体に必要なタンパク質を作る。
ヒトなどの動物は食物として摂取する以外に、自己の身体のタンパク質を一日に1〜2%(成人男性で約200g)分解し、そのうちの70〜80%は再度タンパク質の合成に使われる。*7
細胞の中の遺伝子が設計図となりタンパク質を合成する仕組みをセントラルドグマと呼ぶ。*8
タンパク質に熱、酸や塩基、アルコール、塩化グアニジニウムなどの変性剤など加えるとタンパク質の高次構造が変化して本来の機能が失われる。これをタンパク質の変性と呼ぶ。*9
タンパク質の食事摂取推奨量*10 †
年齢(歳) | 性別ごとの推奨量(g/日) | |
---|---|---|
男性 | 女性 | |
1~2 | 20 | 20 |
3~5 | 25 | 25 |
6~7 | 35 | 30 |
8~9 | 40 | 40 |
10~11 | 50 | 50 |
12~14 | 60 | 55 |
15~17 | 65 | 55 |
18~29 | 60 | 50 |
30~49 | 60 | 50 |
50~69 | 60 | 50 |
70~ | 60 | 50 |
妊婦 | - | +5~20 |
授乳婦 | - | +20 |
タンパク質を構成するアミノ酸の含有量は生物の種類によって異なる。動物性タンパク質と植物性タンパク質では、動物性タンパク質の方がアミノ酸スコアは高い傾向にある。
空腹時に大量のタンパク質を摂取すると、代謝の過程でアンモニアが大量に発生して腎臓や肝臓に負荷がかかる。*11
タンパク質の構造 †
タンパク質を構成するポリペプチドのアミノ酸の配列を一次構造と呼ぶ。
このポリペプチドが折曲がりや重なりによって立体構造(高次構造)を形成する。*12
解析されたタンパク質の立体構造の情報は、全てタンパク質データバンク(Protein Data Bank : PDB)に登録される。
RCSB Protein Data Bank - RCSB PDB
タンパク質の構造は溶媒中では折りたたまれたり解けたりを繰り返している。*13
*2東京農業大学短期大学部醸造学科教授 中西載慶 卵はタンパク質の王様: http://www.nodai.ac.jp/hojin/journal/images/j_0810/p5.pdf
*3シリーズ 「発掘!東工大の研究と社会貢献」 第5回 タンパク質の高性能分離法(SDS-PAGE): http://www.cent.titech.ac.jp/DL/DL_Publications_Archives/contribution05.pdf
*4福岡大学 理学部 機能生物化学研究室 生命体と有機化合物: http://www.sc.fukuoka-u.ac.jp/~bc1/Biochem/biochem1.htm
*5鈴峯女子短期大学 たんぱく質: http://www.suzugamine.ac.jp/arinobu/gakusyuu/protein.pdf
*6牛乳由来α-ラクトアルブミンの抗炎症作用に関する研究: http://repository.nihon-u.ac.jp/xmlui/bitstream/handle/11263/466/Yamaguchi-Makoto-3.pdf?sequence=3
*7吉森研究室 | 大阪大学大学院 生命機能研究科 細胞内膜動態研究室/医学系研究科 遺伝学教室: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/yoshimori/jp/research/030/
*8アミノ酸・ペプチド・タンパク質:生命を支える主役たち 富山大学工学部 准教授 小野慎: http://www3.u-toyama.ac.jp/envac/yomimono/yomimono-ono.pdf
*9旭川医科大学 H27看護化学-講義資料13rev:http://www.asahikawa-med.ac.jp/dept/ge/chemical/H27%E7%9C%8B%E8%AD%B7%E5%8C%96%E5%AD%A6-%E8%AC%9B%E7%BE%A9%E8%B3%87%E6%96%9913rev.pdf
*10日本人の食事摂取基準(2015年版)スライド集: http://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/0000056112.html
*11技術評論社 石浦章一 タンパク質はすごい! 心と体の健康を作るタンパク質の秘密(2014/1/5)
*12杉並学院 化学 第48~65講 テキスト 天然有機物: http://www.suginami.ac.jp/prints/silss/%E5%8C%96%E5%AD%A6%E3%80%80%E7%AC%AC61%E8%AC%9B%E3%80%80%E5%A4%A9%E7%84%B6%E6%9C%89%E6%A9%9F%E7%89%A9%E2%91%A3.pdf
*13溶媒中でのタンパク質の拡散現象に関する新たな物理法則の解明 —タンパク質構造の変化による拡散性のゆらぎ— | 明治大学: https://www.meiji.ac.jp/koho/press/6t5h7p00003ambam.html
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