Serine conformationって？

質問

ある医学系の論文で出てきたのですが、ある種の蛋白の特定のアミノ酸配列に対して反応するmonoclonal抗体についての内容で、抗体作製時の抗原がウシ由来の蛋白で、それを用いてヒトの組織を免疫組織染色すると、その蛋白が正常のものではほとんど染色されることはなく、リン酸化等の修飾により変性が進み、構造が変化したものが陽性に染色されるとのことです。
その原因として、ある特定の位置のアミノ酸がウシではserineであるのに対し、ヒトではprolineであるため、正常の蛋白はいまいち反応しないものの、その変性した蛋白で陽性反応を示すのは、prolineが "serine conformation"を起こしているためと結論づけています。
このserine conformationとは、一体どのような状態なのでしょうか？

回答No.19

ryumu

どうも、rei00さんからお誘いを受けてやってまいりました構造生物屋のryumuです。
構造屋としては専門家の部類に入ると思いますが、τ蛋白については全くの素人です。
私が研究してるのはイオンポンプなので、適切な回答になるかどうかちょっと自信がありません・・・責任逃れ？＾＾；。

で、私もとりあえずこの論文をさっとですけど読んでみました。
sonorinさんへの回答としては・・・・

まずSer conformationという言葉ですが、一般的なものではないはずです（論文中では、すべて不定冠詞”a”がついてますし・・・たぶん＾＾；（汗））。

この論文の中でのSerine conformationとは、ウシτに含まれるSer101、および合成したSer ペプチド（=AGIGDT”S”NLEDQAA）のSer、の両方がとっているコンフォメーションのことを示す言葉して用いられていますね。したがって、具体的な高次構造について述べているわけではないようです。

SerがProに変わっているヒトτは、ノーマルな状態ではTau２とほとんど結合しないのに、変性後はTau２との親和性が上がる、という実験事実から、変性後のヒトτでのPro周囲は変性前に比べ著しいコンフォメーション変化を起こし、結果的にSerの場合と同じような立体構造の環境（＝Ser conformation）になっているだろう・・・ということでしょう。

私に言えるのはこんなところです・・・期待はずれですみません-＞rei00さん、MiJunさん＾＾；
ただ、この論文ではSerine conformationがどういう構造かをいうことはまず不可能です。

で、私なりに考えた考察ですが、このWatanabeらの結論以外に以下のようなことも考えられるような気がします・・・

蛋白質は、常温でかなり揺らぎを持っています。
このような揺らぎのなかで、分子認識を行うには、ある程度運動性の制御が必要に思われます（この辺の議論はまだ明確な見解は得られていません）。
ところで、蛋白質の繊維化現象は、αヘリックス構造の一部が崩れ、他分子とのβシート構造形成により沈殿を形成する現象ですから、繊維化により二次構造変化に加え分子の運動性をも低下させることになります。

一方、ProとSerは構造が違うので、それらの構造自体を直接比較するわけにはいけません。
したがって、Proのコンフォメーション変化によってSerと類似した立体構造をしてると考えるのは無理があるように思います。
ここで構造屋としてProで思いつくのは、Pro残基Ｎ原子の水素結合能の消失、およびその消失による運動性上昇です。

Tau2のτの認識に、本当はSer自体が必要なのではなく、その水素結合による分子の揺らぎの低下が必要であると考えるとどうでしょう？
つまり、ノーマルなヒトτでは、Proの存在によりTau2認識領域の揺らぎが大きいためTau2の結合がしにくいが、繊維化により揺らぎの低下がおこると、認識しうる・・・

ここで、当然ですが、運動性の低下によってTau2が認識するのための特定の構造（Ser conformation？）をτが保持する必要があります。
ん～～・・・まったく見当はずれかもしれませんけど・・・＾＾；
・・・Pro、Ser以外の残基でつくられたτ、あるいはペプチドはないのでしょうかね？？

以上、思いついたことを書いてしまいました。
お役に立てたかどうか・・・・あやしい・・・