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まともみのしま
5 years ago
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1 レポートについて 1. 課題以下に記した手順に従ってヒトのヘモグロビンα 鎖タンパク質と酵素タンパク質 trypsin についてその一次構造をタンパク質データベースにアクセスして調べさらにその二次構造と三次構造を ProteinDataBank へアクセスして確認する以上の経過と結果をいつどこで調べたかを含めてその過程を記述しさらに検索結果である両タンパク質の一次構造分子の形 ( 分子の形は画面のコピーでよい ) を記したレポートを作成せよこの二つのタンパク質のはたらきや性質 ( 細胞内で利用されるのか分泌性なのか ) なども考察することまたヒトとの比較の意味でウシのヘモグロビンα 鎖タンパク質および trypsin についても調べアミノ酸配列を比較することワープロを使って A4 用紙 10 枚程度にまとめてプリントアウトし表紙を付けて左上をホッチキスで止め 6 月 27 日の講義の時に提出することこの時以外は一切受理しないなお表紙はダウンロードできるようになっている 2. なぜこの課題か大学で学ぶ大きな目的と意義はある学問体系の中で何がわかっていて何がわからないのかわからないことを解き明かすためにはどうしたらよいのかということ理解して習得することであるそのために専門科目では講義と実習がペアになっているしかしながらこの生物学は講義が中心で実習は組み込まれておらず講義の中で学生の興味を喚起し何らかの能動的な学習態度を身に着けさせる必要があるそのためこのレポートではデータベースを自分で調べることにより講義の中で学習したタンパク質翻訳ソーティング酵素活性中心異なる動物間での比較 ( 進化 ) といったトピックを関連付けて理解を深めることを狙っている知識の網は広がっている課題だけにとらわれずにリンクをクリックして様々なことを学んでほしい 3. 具体的な手順まず課題の項に書いたヘモグロビンα 鎖をどう調べるかについて述べる 1) 1

2 下のアドレスのページへアクセスすると下の図のような画面のトップページが表示されるので赤丸で囲まれた欄に半角文字で hemoglobin human と入力し隣の Search ボタンをクリックする赤丸の隣の一番左側の窓の表示が Protein Knowledgebase(UniProtKB) になっていることを確認すること関連するタンパク質がたくさん表示されるので最初のページの上から4 番目の P69905 HBA_HUMA を見つける Protein names は Hemoglobin subunit alpha で Gene names は HBA1/HBA2 でヒト (Homo sapiens) 由来アミノ酸 142 個からなることがわかる 2

3 P69905 文字をクリックするとこのタンパク質の詳細ページへジャンプするこのタンパク質についていろいろと書いてあるので Names and origin Protein attributes General annotation をまずよく読む青文字はリンクが張ってあって専門用語の解説やさらに関連した情報を得ることができる続いてページを下にずらしていき Ontologies 欄の Keywords を見るどのような生物学的作用があるか細胞のどこに存在するかなどとともに Technical term のところに 3D Structure がわかっており一次配列がすべてわかっていると書かれている Sequence annotation の Molecular processing に 1 番目のメチオニンが読はじめ (initiator methionine) でが実際の chain であると書かれているこの数字をクリックすると全アミノ酸配列中の位置が示される Sites にはアミノ酸の番号( 位置 ) と鉄を結合するためのヘムの結合部位が示されているまた Natural variation がたくさんあることが分かる Secondary strucure のところに Helix Strand Turn とあるが Helix はαへリックスのことであり Strand はβシートを構成する伸びた部分でこれが寄り添ってβシート構造をつくる Turn はこれらの二次構造をつなぐ折れ曲がった部分である次のSequence の項でこのタンパク質のアミノ酸配列 ( 一次構造 ) が記述されている 60 アミノ酸ずつ 142 個のアミノ酸が一文字表記で並んでいる FASTA の文字をクリックすると別ウィンドウでテキストになった配列が示されるのでこれを以下のようにコピー (CTR-C) すると N 末端の 1 番目のアミノ酸であるメチオニン (M) から 142 番目のアルギニン (R) までを下のように貼り付ける (CTR-V) ことができる MVLSPADKTNVKAAWGKVGAHAGEYGAEALERMFLSFPTTKTYFPHFDLSHGSAQVKGHG KKVADALTNAVAHVDDMPNALSALSDLHAHKLRVDPVNFKLLSHCLLVTLAAHLPAEFTP AVHASLDKFLASVSTVLTSKYR References( 引用文献 ) を飛ばして Cross-References( 引用 ) をみるとこのタンパク質の遺伝子の情報が書かれている 2) 3D structur databases のところに PDB へのリンクが張られている PDB は世界中の研究者によって決定されたタンパク質の立体構造データが登録されているデータベースで登録されているデータを PDB ID や単語で検索することができるそれぞれのタンパク質に対応してアミノ酸の配列二次構造の位置 SS 結合水素結合の位置それぞれの原 3

子の座標などが記述されたファイルとして登録されているこのファイルのデータを Viewer にかけるとタンパク質の立体構造が見えるようになっているタンパク質は結晶にして X 線回折で解析するのでヘモグロビンはヘモグロビンβとともに四量体として示されているヘモグロビンは良く研究されているのでたくさんのデータが集積しているとりあえず一番上の 1A00 を選んでみよう

4 子の座標などが記述されたファイルとして登録されているこのファイルのデータを Viewer にかけるとタンパク質の立体構造が見えるようになっているタンパク質は結晶にして X 線回折で解析するのでヘモグロビンはヘモグロビンβとともに四量体として示されているヘモグロビンは良く研究されているのでたくさんのデータが集積しているとりあえず一番上の 1A00 を選んでみよう左側にあるデータベースのうち真ん中の RCSB PDB を選んだ( ラジオボタンをクリックして選択 ) 後 1A00 の文字をクリックすると PDB へ飛んで Summary が表示され右側に分子の形が表示される分子の図の左下にある View in Jmol をクリックすると Interactive な Viewer で表示させることができる途中検証されていないと出るが構わず Yes を押す分子の図の中にマウスのポインターを置いて右クリックすると日本語のメニューが現れていろいろと操作 ( マウスによって分子を回転させたり ) することができる直接 Interactive な Viewer で見ることもできる英語に少し疲れたろうから日本語の PDB ページを表示してそこに PDB 登録番号を入れて見てみよう PDB 登録番号をメモして次のページへ行くと下の画面になる 4

5 上の赤丸の欄内にメモした PDB 登録番号 (1a00) を書き込み検索ボタンを押すと概要ページが表示される左にある分子の絵の下に見える 3 次元構造ビューアの Jmol をクリックすると Interactive に分子を見ることができる次のページに行って同じように直接登録番号を入れても分子を見ることができるこちらのほうがいろいろと設定を変更して見ることができ自由度が高い ( その分操作が複雑だが ) いろいろ試してみよう 3) さてこれでヒトのヘモグロビンα 鎖タンパク質ついてわかったので最初のタンパク質データベースのヒトの次にあるウシのヘモグロビンαについても同じような操作をして調べるウシの場合もアミノ酸の数は 142 個で同じである両者のアミノ酸の配列を比較してみよう講義でやったヒトと卵白リゾチームの違いのように上下に並べてアミノ酸の異同を比較する 4) 次にtrypsin について同じように上に述べた1) から3) を行う動物ではここでもウシを選ぶことにするタンパク質データベースのエントリー欄に trypsin-1 human と記入して Search ボタンを押すウシの場合は trypsin bovine であるどちらも一番上の Trypsin-1 と Cationic trypsin を選ぶこと以上 2012/05/19 作成和田勝 5

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Microsoft Word - レポート模範例.docx 生物学レポートヒトとウシのヘモグロビン α 鎖と酵素タンパク質 trypsin について一次構造と高次構造を調べ比較する畜産学科 1 年学籍番号 00000000 氏名藍愛子提出日 :2012 年 6 月 27 日 1 はじめにレポートの課題説明に記述されていたこのレポートの課題は以下のように要約される大学でそれぞれの科目を学習する大きな目的と意義はある学問体系の中で何がわかっていて