テーマ：インスリンのリボンモデルの作成

１．はじめに
タンパク質の立体構造に関する知識は近年急増し、その情報はインターネット上で無償で公開されている。今回は、インスリンの分子情報（ＰＤＢファイル）と分子モデリングソフト（ＲａｓＭｏｌ）から得られた情報をもとに、インスリンのリボンモデルを作成した。
下図は、これらを用いて表示したインスリンのリボンモデルである。



２．準備
インスリンのアミノ酸配列シール（ＰＤＢファイルに示されているアミノ酸配列からエクセルで作成し、ノーカットのＡ４ラベル用紙に印刷した）


インスリンの投影図（ＲａｓＭｏｌで作成）と透明塩化ビニール板


分子の物差し


園芸用針金


その他　α結合作成用の棒、０．２８ｍｍ針金、ストロー、ビニールテープ、両面テープ、カッター、はさみ、画鋲、クリップなど



２．方法
（１）アミノ酸配列シールをカッターで切断する。


（２）シールは両面に貼るようになっているので、縦に半分に折る。


（３）園芸用針金をよく伸ばしてから、シールの裏面の紙をはがし、園芸用針金に貼り付ける。


（４）耐久性を高めるためにビニールテープを貼る。


（５）ＳＳ結合を作るところに、針金をまたぐように画鋲で２ヶ所穴を開け、あらかじめ針金を通しておく。



（６）赤で印刷してあるアミノ酸の部分を、αらせん作成用の棒でらせん状に巻く。


（７）インスリンの投影図の上に塩化ビニール板を載せてクリップで固定し、投影図とＲａｓＭｏｌの画像を参考にしながら、β鎖から立体構造を作る。
必要に応じて、両面テープで塩化ビニール板の上にβ鎖を固定する。
続いて、α鎖の立体構造も作成する。


（８）分子の物差しで約４．５オングストロームの長さに相当する長さにストローを切り、ＳＳ結合用の針金に通して、該当するアミノ酸を結合する。
同様にα鎖とβ鎖を結びつけて、４次構造を作る。


（９）ＲａｓＭｏｌを使うと、特定の２つのアミノ酸間の長さや、３つのアミノ酸が作る角度を調べられる。
これらの情報をもとに、立体構造の細部を修正する。



投影図をはずして完成。


作成過程で、一次から４次構造へのイメージを実感できる。
１次構造と２次構造へ

３次構造と４次構造


３．参考文献
１）平岩真一：タンパク質のリボンモデルの作成と活用，遺伝，58，94ｰ96　(2004)．
２）平岩真一：インターネット情報を使った生体分子教材の作成−ＰＤＢファイルとＲａｓＭｏｌによる３Ｄ−，埼玉生物，39，10−13　(1999)
３）平岩真一：インターネット情報を使ったタンパク質の学習．授業実践ＣＤ−ＲＯＭ高等学校編，日本教育工学振興会　(2002)

次のリボンモデルも作ることができます。
リゾチーム


ミオグロビン


ｔＲＮＡ


ＰＤＢファイルの入手先　http://www.genome.ad.jp/

ＲａｓＭｏｌの入手先　http://www.umass.edu/microbio/rasmol/index.html

ＲａｓＭｏｌの日本語マニュアル　http://www.scl.kyoto-u.ac.jp/scl/appli/appli_manual/rasmol_manual/rasmol/rasmol.html

文責：平岩真一（川口市立県陽高等学校定時制）
E-MAIL 　hiraiwa@sam.hi-ho.ne.jp

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