ヘモグロビンの表記に対する正誤

質問

次のことは正誤のどちらか。答えよ

ヘモグロビンは
ヘムと２種の異なるポリペプチドの2対から構成される

この表記は(ヘム+グロビンαorグロビンβ)^2という考えを言っているのでしょうか。
２対という表現がよくわかりません。

通常生化学では二対＝ダイマーなのでしょうか。
それとも

２対＝4量体なのでしょうか。

その解釈がわからず悩んでます

ご教授お願い申し上げます。

回答No.1

noname#207589 · ベストアンサー

> ヘモグロビンは、ヘムと２種の異なるポリペプチドの2対から構成される
.................[ 正 ]と思われます。

(ヘム+グロビンαorグロビンβ)^2 ..........で、好く判りませんが、
数学に則って解法しますと、此れは【摩訶不思議な結果】と成りますね。
何故か ?
(ヘム + グロビンα)^2 = (ヘム + グロビンα)²
= ヘム^2 + 2*ヘム・グロビンα + グロビンα^2
=ヘム² + 2*ヘム・グロビンα + グロビンα²
................
..........
...?

そうではなく、
【タンパク質の四次構造】
(1 ヘム + 1 グロビンα)のサブユニットαが 2 っつ = 2 (1 ヘム + 1 グロビンα).......詰まり、1 対のサブユニットα
(1 ヘム + 1 グロビンβ)のサブユニットβが 2 っつ = 2 (1 ヘム + 1 グロビンβ).......詰まり、1 対のサブユニットβ

1 対のサブユニットα + 1 対のサブユニットβ
= 合計 [4 個のサブユニット=四量体]が組み合わさって 1 個のヘモグロビンが出来ている。

↑のヘモグロビンは、αグロビンとβグロビンが異なるので、α₂β₂のヘテロ四量体（heterotetramer）です。
http://www.tmd.ac.jp/artsci/biol/pdf3/Chapt10.pdf#search='http%3A%2F%2Fkr.expasy.org%2Fsprot%2Fsprottop.html　cf．ｐ116～p117　要Adobe Reader閲覧

上の問題は、タンパク質の一次構造～三次構造が理解出来て居なければ不可(いけ)ません。

蛋白質が細胞で作られる時、アミノ酸が一続きに繋がった 1 つのペプチドとして作られますが、蛋白質が働く時には、此のペプチドが ２ つくっ付いて働くもの、3つ、4つ、中には 10 個以上くっ付いて全体として働くもの等、色々在ります。複数のペプチド分子がくっ付いて全体として一纏まりに機能する複合体を、「多量体」と言います。出発物に当たる小さい分子をモノマ～(monomer 単量体)といい、モノマ～2 っつの重合体がダイマ～(二量体 dimer)、モノマ～3 っつの重合体がトリマ～(三量体、trimer)、モノマ～4 っつの重合体がテトラメ～ル(四量体、tetramer)と言います。

従って、
>通常生化学では二対＝ダイマーなのでしょうか・・・・違います、モノマ～orサブユニットが2個在れば二量体と言います。
>2対 = 4量体なのでしょうか・・・・ヘモグロビンの場合は、1対が2量体ですから、結果、2+2=四量体となります。

又、全く同じペプチド同士なら「ホモ多量体」、別の種類のペプチド分子がくっ付いたら「ヘテロ多量体」と言います。
因みに、コラ～ゲンは三量体です。

後、サブユニット同士のくっ付き方は、多くはイオン結合、水素結合、疎水結合（疎水的相互作用）を介した弱い結合ですが、中にはジスルフィド結合を介してがっちりと結合する多量体なんかも在ります。

添付画像は最も判り易いヘモグロビンの模式図です。

私が出題者でしたら、問題文は次の様にします.........
> [ ヘモグロビンは、ヘムと、異なる 2 種のポリペプチド各 1 対から構成される ] → 〇

お礼

詳細な解説ありがとうございます。
また、画像の添付までしてください大変助かりました。
今後ともご教授お願い申し上げます。