◆ 緑色蛍光を発するタンパク質／GFP（Jmol版） ◆
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★ 祝・下村 脩先生，2008年ノーベル化学賞受賞!! ★

※週刊文春2009年1月1日・8日新年特大号の竹内久美子さんの連載「ドコバラ！」はGFPの話題で，立体構造の美しさの紹介のところで拙著「動く分子事典」が紹介されています。

　美しい緑色の蛍光を発するタンパク質GFP（Green Fluorescent Protein）は，Yahoo!のカテゴリー（英文）が設けられているほど注目されているタンパク質で，様々な研究に用いられています。
　ここでは，「高校化学グランプリ2000」の一次選考の問題に出ていた化合物の話題を紹介しましょう（PDFデータで問題・解答参照可）。以下の蛍光発生部分の分子構造について，その構成アミノ酸単位を見つける問題です。図中の□にならって，アミノ酸単位を枠線で囲んでみましょう。ただし，単結合が二重結合に変化しているものがあるほか，新たに生成している炭素-窒素結合が１つあることに注意してください。

●データ引用：工藤一秋，『化学グランプリ2000第一次選考報告（その2）』，化学と教育，2001年4月号，p.228

※参考：アミノ酸の分子構造図の例


問題　GFP（Green Fluorescent Protein）の蛍光発生部分の構造（答はこのページの最後）

GFP関連PDBデータ例
初期表示は1HCJ（Photoproduct Of The Wild-Type Aequorea Victoria Green Fluorescent Protein）のChain A
※以下の分子表示はJmolによるものに変更しました（Chimeによる表示はこちら）。
※他のGFP関連PDBデータは分子モデルで見るノーベル賞に掲載しています。

1HCJのChain A（Green Fluorescent Protein；元データ1HCJ）
　　下記解答の原子団を色分け（赤：発色団，青：PHE，緑：VAL，水色：GLN）
　　同原子団の選択 ｜ 発色団共役二重結合をピンク表示
　※ 1HCJ Chain Aの蛍光発生部分
1GGXのChain A（Red Fluorescent Protein；元データ1GGX）
　　Ligandを赤色表示 ｜ 発色団共役二重結合をピンク表示
1EMA（Green Fluorescent Protein；元データ1EMA）
3EK4*（GCaMP〔GFPを利用した蛍光Caセンサー〕；元データ3EK4）
4P7HのChain A（β-心臓ミオシンのモータードメインとGFPとのキメラタンパク質） [NEW!]
　　GFP部分（792-1025[1017]）を緑色表示
 バックボーン　二次構造 ｜ （*印のみ）
全選択　タンパク質選択　リガンド選択
 空間充填　球棒　同（球大き目）　針金
アミノ色　CPK色　‖　Jmol色　Rasmol色
酸性・中性・塩基性区別　極性・非極性区別
疎水性インデックス順　I/O値順（特性基 R）　等電点順
コンホメーション選択性（αヘリックス・βストランド）
 ｜ 　
　 ｜ 背景・黒　灰　白　紺

※amino表示の凡例
ASP　GLU　CYS　MET　LYS　ARG　SER　THR　PHE　TYR
ASN　GLN　GLY　LEU　VAL　ILE　ALA　TRP　HIS　PRO
＝ 以下の表示はアミノ酸の親水性・疎水性参照 ＝
※酸性・中性〈芳香族〉・塩基性アミノ酸区別表示の凡例
ASP　GLU　GLY　ALA　VAL　LEU　ILE　CYS　SER　THR
ASN　GLN　PRO　MET　PHE　TYR　TRP　LYS　ARG　HIS
※極性〈酸性・塩基性〉・非極性（疎水性）アミノ酸区別
SER　THR　TYR　CYS　ASN　GLN　ASP　GLU　LYS　ARG
HIS　GLY　ALA　VAL　LEU　ILE　PHE　PRO　MET　TRP
※疎水性インデックス順
ARG　LYS　ASN　ASP　GLN　GLU　HIS　PRO　TYR　TRP
SER　THR　GLY　ALA　MET　CYS　PHE　LEU　VAL　ILE
※有機概念図I/O値順（特性基 R）
ASN　SER　ASP　GLN　GLU　THR　ARG　HIS　GLY　LYS
TYR　TRP　CYS　MET　PRO　PHE　ALA　VAL　LEU　ILE
※等電点順
ASP　GLU　CYS　ASN　PHE　GLN　TYR　SER　MET　TRP
VAL　GLY　LEU　ALA　ILE　THR　PRO　HIS　LYS　ARG


解答　GFP（Green Fluorescent Protein）の蛍光発生部分の構造

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