Netsu Sokutei, 31 (4), p. 186, (2004)

解説

タンパク質の水和と分子体積・圧縮率

Effect of Hydration on the Volume and Compressibility of Protein Molecules

タンパク質の水和や構造が,体積や圧縮率とどのように関わっているかについて解説した。タンパク質の部分体積や部分圧縮率は,巨視的な熱力学量であるにもかかわらず,溶液中のタンパク質の構造を敏感に反映している。これは,分子表面の水和と分子内キャビティーが相殺するかたちで寄与しているからである。体積や圧縮率は,高圧下でのタンパク質の挙動を理解するためだけでなく,天然状態における立体構造のゆらぎや,非天然状態のコンホメーションについても重要な情報を提供する。温度と圧力の両軸をとおしてタンパク質を眺めることで,タンパク質の新たな描像が見えてくる。
This review is devoted to illustrate how the hydration of proteins is related to their volume and compressibility. Partial volume and partial compressibility are thermodynamic (macroscopic) quantities but they are uniquely sensitive to the structures of proteins because the hydration and the atomic packing (cavity) have counteractive effects on these parameters. Compressibility data give important information on the flexibility of the native structure and the conformation of denatured states. Viewing a protein from both the temperature and pressure axes should lead to a new paradigm in protein science.