[坎贝尔生物学 第131页练习题] 「MAKE CONNECTIONS」のセクションでは、バリンとグルタミン酸の化学的特性を考慮するよう促しています。正常なグルタミン酸が...

「MAKE CONNECTIONS」のセクションでは、バリンとグルタミン酸の化学的特性を考慮するよう促しています。正常なグルタミン酸が鎌状赤血球ヘモグロビンでバリンに置換されることを踏まえ、鎌状赤血球ヘモグロビンの「機能」欄を観察すると、鎌状赤血球ヘモグロビンタンパク質が繊維に凝集する最も可能性の高い化学的理由は何ですか?

  • A: グルタミン酸は疎水性であり、親水性バリンに置換されることでタンパク質の凝集が起こります。
  • B: バリンはグルタミン酸よりも大きなアミノ酸であるため、立体障害と凝集を引き起こします。
  • C: バリンは疎水性であり、親水性グルタミン酸との置換により疎水性パッチが露出し、疎水性相互作用と凝集につながります。
  • D: 置換により新しいジスルフィド結合が形成され、タンパク質が凝集します。

Explanation

グルタミン酸は親水性で負に帯電したアミノ酸です。一方、バリンは疎水性アミノ酸です。ヘモグロビンタンパク質の表面で親水性グルタミン酸が疎水性バリンに置換されると、疎水性パッチが形成されます。異なるヘモグロビン分子上のこれらの疎水性パッチは、水を避けるために互いに相互作用する傾向があり、鎌状赤血球ヘモグロビンの「機能」欄に記載されているように、ヘモグロビンが長い繊維に凝集します。