それらが何であるか、生物学的重要性および例における疎水性相互作用



の 疎水性相互作用（HI） それらは、溶液または極性溶媒に浸された無極性化合物間の凝集力を維持する力です。水素結合、イオン相互作用、ファンデルワールス力などの非共有的性質の他の相互作用とは異なり、疎水性相互作用は溶質の固有の性質には依存せず、むしろ溶媒に依存します。.

これらの相互作用の非常に例示的な例は、水と油を混合しようとしたときに生じる相分離であり得る。この場合、油分子はそれらの周りの水分子を秩序化した結果として互いに「相互作用」します。.

これらの相互作用の概念は40代前から存在しています。しかし、「疎水性結合」という用語は、特定のタンパク質の三次元構造の安定化における最も重要な要因を研究しながら、1959年にKauzmannによって作られました。.

HIは、生物系で起こる最も重要な非特異的相互作用です。それらはまた私達が今日知っている多種多様な工学的応用および化学および製薬産業においても重要な役割を果たしている.

索引

  • 1疎水性相互作用とは何ですか？?
  • 2生物学的重要性
  • 3疎水性相互作用の例
    • 3.1メンブレン
    • 3.2タンパク質
    • 3.3洗剤
  • 4参考文献

疎水性相互作用は何ですか？?

HIの物理的原因は、無極性物質が溶液中の水分子と水素結合を形成できないことに基づいています.

それらは溶質分子間の親和性に関連しているのではなく、むしろ水分子が水素結合を介してそれら自身の相互作用を維持する傾向に関連しているので、それらは「非特異的相互作用」として知られている。.

水と接触すると、水との接触表面積を減少させることによって最大の安定性を達成するために、無極性または疎水性分子は自発的に凝集する傾向がある。.

この効果は強い引力と混同される可能性がありますが、それは溶媒に対する物質の無極性の性質の結果にすぎません.

熱力学的観点から説明すると、これらの自発的な会合は、自由エネルギーの変動が最も小さい（ΔＧ）エネルギー的に好ましい状態を求めて起こる。.

ΔＧ ＝ ΔＨ − ＴΔＳであることに留意すると、最もエネルギー的に好ましい状態は、エントロピー（ΔＳ）が大きい場合、すなわち回転および並進自由度が接触によって減少する水分子が少ない場合である。無極性溶質を使って.

無極性分子が水分子によって強制されて互いに会合しているとき、これらの分子が別々のままであり、それぞれが異なる水分子の「ケージ」によって囲まれている場合よりもより好ましい状態が得られる。.

生物学的重要性

HIはさまざまな生化学プロセスで発生するため、HIは非常に関連性があります。.

これらのプロセスの中には、タンパク質の立体配座変化、酵素への基質の結合、酵素複合体のサブユニットの会合、生体膜の凝集および形成、水溶液中のタンパク質の安定化などがある。.

定量的には、大量のタンパク質の構造の安定性におけるHIの重要性を決定するタスクがさまざまな著者に与えられており、これらの相互作用が50％以上寄与していると結論付けています。.

多くの膜タンパク質（内在性および末梢性）は、それらの構造中に前記タンパク質が疎水性の特徴を有するドメインを有する場合、ＨＩのおかげで脂質二重層に関連する。さらに、多くの可溶性タンパク質の三次構造の安定性はＨＩに依存する。.

細胞生物学の研究におけるいくつかの技術は、ミセルを形成するためにいくつかのイオン性界面活性剤が有する特性を利用している。ミセルは、ＨＩのおかげで無極性領域が互いに関連している.

ミセルは脂溶性薬物の送達を含む製薬研究にも使用され、それらの形成は人体における複雑なビタミンや脂質の吸収にも不可欠です。.

疎水性相互作用の例

メンブレン

ＨＩの優れた例は細胞膜の形成である。そのような構造は、リン脂質の二重層からなる。その構成は周囲の水環境への「反発」の無極性の尾の間に起こるHIのおかげで与えられます.

タンパク質

HIは、球状タンパク質の折り畳みに大きな影響を及ぼし、その生物学的に活性な形態は、構造中の特定のアミノ酸残基の存在によって支配される、特定の空間配置の確立後に得られる。.

  • アポモグロビンの症例

アポミオグロビン（ミオグロビン欠くヘム）は小さいタンパク質のαヘリックスは、折り処理及びそのポリペプチド鎖に非極性残基間HIの重要性を研究するためのモデルを務めているあります.

アポミオグロビン変異配列を使用した2006年ダイソンらによる研究では、この折りたたみイベントの開始がαヘリックスの非極性基とHIアミノ酸に主に依存することが実証されました.

したがって、アミノ酸配列に導入された小さな変化は三次構造における重要な修飾を意味し、それは奇形の不活性タンパク質をもたらす。.

洗剤

HIのもう一つの明確な例は、私たちが毎日家庭目的で使用している市販の洗剤の働き方です.

界面活性剤は両親媒性分子（極性領域と無極性領域を持つ）です。それらは水分子と水素結合を形成する能力を有しそして脂肪中に存在する脂質と疎水性相互作用を有するのでそれらは脂肪を「乳化」することができる。.

水溶液中の脂肪と接触すると、界面活性剤分子が入る、脂質分子及び極性領域はミセルの表面に露出されている封入、互いにように非極性尾面関連付けます水との接触.

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