〔左〕3Dプリンタによるデオキシヘモグロビン2HHB(4量体)の分子模型
※新分子模型Kawakami Modelに関する資料はこちらをご覧ください。
★本分子模型(他に2点保有)を使った出張講座・土曜講座の受け付けをしています。
〔左〕ヘモグロビンS2hbs B鎖,〔右〕ヘモグロビン4hhb B鎖
同4量体(A・B鎖×2)
同4量体のPyMOLによる表示例
デオキシヘモグロビン2HHBの4量体
デオキシヘモグロビン2HHB Chain Bのヘム(HEM)近傍
デオキシヘモグロビン2HHBのPDBsumデータ(HEM)
参考:The flyer What is a Protein? (RCSB PDB) [PDF]
※数研出版「フォトサイエンス生物図録」,同「チャート式 新化学」,講談社ブルーバックス「動く分子事典」p.256なども参照。
※注:本アニメgif中の2次構造画像にはα-ヘリックスのみでβ-シートは含まれていません。他のJmolコンテンツをご参照ください。
【重要】ヘモグロビンとヘモグロビンS
VHLTPEEKSAVTALWGKVNVDEVGGEALGRLLVVYPWTQRFFESFGDLST
VHLTPVEKSAVTALWGKVNVDEVGGEALGRLLVVYPWTQRFFESFGDLST
※以下にこの配列について,1文字アミノ酸配列から各種HTMLデータを作成する秀丸マクロ により処理したデータを示す。
4hhbと2hbsのアミノ酸配列の違い(FASTA Sequence,何れもB鎖について)
※赤字が最初の共通開始部分トップのMet
4HHB:B|PDBID|CHAIN|SEQUENCE
PDAVMGNPKVKAHGKKVLGAFSDGLAHLDNLKGTFATLSELHCDKLHVDP
ENFRLLGNVLVCVLAHHFGKEFTPPVQAAYQKVVAGVANALAHKYH
2HBS:B|PDBID|CHAIN|SEQUENCE
PDAVMGNPKVKAHGKKVLGAFSDGLAHLDNLKGTFATLSELHCDKLHVDP
ENFRLLGNVLVCVLAHHFGKEFTPPVQAAYQKVVAGVANALAHKYH
4HHB(アミノ酸別着色)
Val | His | Leu | Thr | Pro | Glu | Glu | Lys | Ser | Ala | Val | Thr | Ala | Leu | Trp | Gly | Lys | Val | Asn | Val | Asp | Glu | Val | Gly | Gly | Glu | Ala | Leu | Gly | Arg | Leu | Leu | Val | Val | Tyr | Pro | Trp | Thr | Gln | Arg | Phe | Phe | Glu | Ser | Phe | Gly | Asp | Leu | Ser | Thr |
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Pro | Asp | Ala | Val | Met | Gly | Asn | Pro | Lys | Val | Lys | Ala | His | Gly | Lys | Lys | Val | Leu | Gly | Ala | Phe | Ser | Asp | Gly | Leu | Ala | His | Leu | Asp | Asn | Leu | Lys | Gly | Thr | Phe | Ala | Thr | Leu | Ser | Glu | Leu | His | Cys | Asp | Lys | Leu | His | Val | Asp | Pro |
Glu | Asn | Phe | Arg | Leu | Leu | Gly | Asn | Val | Leu | Val | Cys | Val | Leu | Ala | His | His | Phe | Gly | Lys | Glu | Phe | Thr | Pro | Pro | Val | Gln | Ala | Ala | Tyr | Gln | Lys | Val | Val | Ala | Gly | Val | Ala | Asn | Ala | Leu | Ala | His | Lys | Tyr | His |
Val | His | Leu | Thr | Pro | Val | Glu | Lys | Ser | Ala | Val | Thr | Ala | Leu | Trp | Gly | Lys | Val | Asn | Val | Asp | Glu | Val | Gly | Gly | Glu | Ala | Leu | Gly | Arg | Leu | Leu | Val | Val | Tyr | Pro | Trp | Thr | Gln | Arg | Phe | Phe | Glu | Ser | Phe | Gly | Asp | Leu | Ser | Thr |
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Pro | Asp | Ala | Val | Met | Gly | Asn | Pro | Lys | Val | Lys | Ala | His | Gly | Lys | Lys | Val | Leu | Gly | Ala | Phe | Ser | Asp | Gly | Leu | Ala | His | Leu | Asp | Asn | Leu | Lys | Gly | Thr | Phe | Ala | Thr | Leu | Ser | Glu | Leu | His | Cys | Asp | Lys | Leu | His | Val | Asp | Pro |
Glu | Asn | Phe | Arg | Leu | Leu | Gly | Asn | Val | Leu | Val | Cys | Val | Leu | Ala | His | His | Phe | Gly | Lys | Glu | Phe | Thr | Pro | Pro | Val | Gln | Ala | Ala | Tyr | Gln | Lys | Val | Val | Ala | Gly | Val | Ala | Asn | Ala | Leu | Ala | His | Lys | Tyr | His |
Val | His | Leu | Thr | Pro | Glu | Glu | Lys | Ser | Ala | Val | Thr | Ala | Leu | Trp | Gly | Lys | Val | Asn | Val | Asp | Glu | Val | Gly | Gly | Glu | Ala | Leu | Gly | Arg | Leu | Leu | Val | Val | Tyr | Pro | Trp | Thr | Gln | Arg | Phe | Phe | Glu | Ser | Phe | Gly | Asp | Leu | Ser | Thr |
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Pro | Asp | Ala | Val | Met | Gly | Asn | Pro | Lys | Val | Lys | Ala | His | Gly | Lys | Lys | Val | Leu | Gly | Ala | Phe | Ser | Asp | Gly | Leu | Ala | His | Leu | Asp | Asn | Leu | Lys | Gly | Thr | Phe | Ala | Thr | Leu | Ser | Glu | Leu | His | Cys | Asp | Lys | Leu | His | Val | Asp | Pro |
Glu | Asn | Phe | Arg | Leu | Leu | Gly | Asn | Val | Leu | Val | Cys | Val | Leu | Ala | His | His | Phe | Gly | Lys | Glu | Phe | Thr | Pro | Pro | Val | Gln | Ala | Ala | Tyr | Gln | Lys | Val | Val | Ala | Gly | Val | Ala | Asn | Ala | Leu | Ala | His | Lys | Tyr | His |
Val | His | Leu | Thr | Pro | Val | Glu | Lys | Ser | Ala | Val | Thr | Ala | Leu | Trp | Gly | Lys | Val | Asn | Val | Asp | Glu | Val | Gly | Gly | Glu | Ala | Leu | Gly | Arg | Leu | Leu | Val | Val | Tyr | Pro | Trp | Thr | Gln | Arg | Phe | Phe | Glu | Ser | Phe | Gly | Asp | Leu | Ser | Thr |
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Pro | Asp | Ala | Val | Met | Gly | Asn | Pro | Lys | Val | Lys | Ala | His | Gly | Lys | Lys | Val | Leu | Gly | Ala | Phe | Ser | Asp | Gly | Leu | Ala | His | Leu | Asp | Asn | Leu | Lys | Gly | Thr | Phe | Ala | Thr | Leu | Ser | Glu | Leu | His | Cys | Asp | Lys | Leu | His | Val | Asp | Pro |
Glu | Asn | Phe | Arg | Leu | Leu | Gly | Asn | Val | Leu | Val | Cys | Val | Leu | Ala | His | His | Phe | Gly | Lys | Glu | Phe | Thr | Pro | Pro | Val | Gln | Ala | Ala | Tyr | Gln | Lys | Val | Val | Ala | Gly | Val | Ala | Asn | Ala | Leu | Ala | His | Lys | Tyr | His |
《話題》 オキシヘモグロビン・デオキシヘモグロビンとfMRI
fMRI(機能的磁気共鳴画像)は脳の活動を調べる神経活動計測法の一つであるが,その測定原理となっているのが,オキシヘモグロビンとデオキシヘモグロビンの磁性体としての性質の差である。
デオキシヘモグロビンの方が常磁性体としての性質をもつので,MRIの強い磁場の中において磁場を乱してMRI信号を減弱させる(Blood oxygen level dependent効果,BOLD効果)。ところが脳の活動が活発化して,網細血管にオキシヘモグロビンが流入するとMRI信号を弱めていたデオキシヘモグロビンが押し出されて信号強度が回復する。この現象による局所的なシグナルの強弱を測定して脳の活動状態を調べるのである。
参考
参考文献・Webページ
※ハオリムシ(チューブワーム),ヒゲムシについて。“ヒトヘモグロビンは赤血球細胞内では極めて高い濃度で存在するが、もし、それらが血管中に溶解し濃度が薄くなると(具体的には約50μM以下)、α2β2の4次構造が崩壊し、ヘモグロビンとしての機能を失うことが知られている。有鬚動物巨大ヘモグロビンが血管中でヘモグロビンとして機能するためには、どんなに薄い濃度でも4量体構造を保持することが必要であり、そのために多量体化しているのかもしれない”。
3D印刷技術を応用した新たな分子模型の作製方法を開発(JAIST,2012/08/06)
※同分子模型に関する資料はこちらをご覧ください。
メチル水銀の主要キャリアとされるグルタチオン,ヘモグロビン例1hho,血清アルブミン例1e7i
(S原子を大きく表示,図のクリックで拡大)