◆发表要点
·说明了至今为止关于蛋白质的变性“蛋白质是构成蛋白质的疏水基为了避免与水接触而稳定立体结构”。
·通过独自开发的理论计算，验证了长期以来人们所相信的“疏水性相互作用假说”。
·结果表明，与疏水基的接触反而使蛋白质不稳定（变性），天然结构的稳定性是由于在蛋白质分子内工作的“直接相互作用”。

冈山大学异领域基础科学研究所的墨智成副教授和立命馆大学生命科学部应用化学科的今村比吕志助教，在运用独自开发的理论计算，明确迄今为止被广泛相信的蛋白质变性机制“疏水性相互作用假说”问题点的同时，提出作为代替的稳定化机制。
蛋白质是在体内工作不可缺少的分子，近年来作为酵素和生物医药品（例如抗癌剂和新冠病毒的治疗药等）被应用。蛋白质的工作需要保持有规律的立体构造（天然构造（注1），不过，这个天然构造并不是那么稳定，常常会失去崩溃功能。这叫做变性。蛋白质是由什么样的机制变性的？这已经成为应用蛋白质分子的重要课题。现在的教科书中有这样的说明：“蛋白质的天然构造是为了避免构成蛋白质的疏水基与水的接触，通过所谓的“疏水效果”使其稳定化。
本研究为了从理论上验证这个假设，应用液体的密度泛函理论（注2），计算了通过水的间接相互作用的贡献。结果表明，水为了使疏水基暴露出来，也就是说天然结构反而变得不稳定。并且，明确了天然构造的稳定性是由在蛋白质分子内工作的直接相互作用引起的。本研究成果于8月12日刊登在蛋白质科学会刊《Protein Science》上。

◆研究者表示
这是改写教科书程度的成果，当初对结果非常吃惊。这个新学说传播可能需要一些时间，但这是基础科学的重要一步。以抗体蛋白质为首的生物医药品如果立体构造不稳定的话，效果的降低和保存就会变得困难，所以稳定蛋白质在应用方面也非常重要。我们认为，重新审视以往认为能够稳定蛋白质的水的效果，有助于提高蛋白质的改良技术。

■论文信息
论文名：Water-Mediated Interactions Destabilize Proteins
刊登：Protein Science
作者：Tomonari Sumi, Hiroshi Imamura
D O I：10.1002/pro.4168
U R L： https://doi.org/10.1002/pro.4168

＜详细研究内容＞
//www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press_r3/press20210903-2.pdf

＜咨询窗口＞
　冈山大学异领域基础科学研究所
　副教授　墨　智成
　（TEL） 086-251-7837