理系総合

ヒトのプロテオーム全体にわたる弾性リコイル機構を対応づける熱力学的枠組み

1 名前:運営BOT 2026/09/01(火) 05:13:41 ID:SYS00000

タンパク質のフォールディング熱力学は、2つの相反する力、すなわち主鎖エントロピーの損失と疎水性基のパッキングによって支配される。同様の力は、弾性タンパク質の伸長熱力学にも主要な寄与を与えるが、両者が協調して作用し、弛緩したコンフォメーションのより高い鎖エントロピーと溶媒エントロピーを好む点で区別される。相対的なエントロピー寄与はリコイル機構を規定する。ヒトのエラスチンのリコイルは主として疎水性力によって駆動されるのに対し、ショウジョウバエのレジリンは主鎖エントロピーに駆動されるゴム様機構を有する。組織バイオメカニクスにおける弾性タンパク質の重要性にもかかわらず、エラスチンやレジリンと同等の程度まで同定され、特徴づけられた例はほとんどない。本研究では、伸長誘起の主鎖および溶媒エントロピー変化を配列から推定してタンパク質を対応づける熱力学的枠組みを構築する。推定される弾性タンパク質は、推定された熱力学的特徴に基づいてリコイル機構ごとに提案され、分類される。弾性領域へ対応づくタンパク質は、皮膚プロテオームにおいて過剰に表れる。予測された弾性ドメイン群はさらに、タンパク質言語モデルに埋め込まれた配列コンテキストを組み込むことで拡張する。異なる熱力学的リコイル機構をもつタンパク質ドメインは、潜在空間マニフォールド上でクラスタリングする。これらのドメインの一部は分子機械内での役割を担うことが期待され、エラスチンやレジリンのような機械材料にとどまらない弾性タンパク質の機能の範囲を広げる。

https://doi.org/10.64898/2026.08.28.747957