グアニジン

また、脂質二重層について確信を持っていた人々の間では、膜へのタンパク質の取り込み方についてまだ議論の余地がありました。 デューク大学の同僚であるデビッド・ロバートソンのように、タンパク質が実際に二重膜を貫通したり横断したりできるとは思いたくないという人もいました。 図3は、1972年にニューヨーク科学アカデミーで開催された会議での、全く異質な2つの概念イメージです。 一つは、ロバートソンの「単位膜」で、タンパク質が完全に外側にあるものです。 もう1つは、ミトコンドリア膜のシトクロム酸化酵素複合体に関するVanderkooiの見解で、タンパク質はより現実的に配置されていますが、親水性、疎水性ドメインが明確に存在し、それらがタンパク質と脂質の相互作用を決定する、という概念はまだ存在しません。 その後、同じ1972年に、リン脂質二重膜の中を機能するタンパク質がずっと走っているという、今では一般的な理想像が、シンガーとニコルソンの「流体モザイク」モデルによってついに一般化された。 (a) Robertsonは、タンパク質は2つの二重層表面の外側に非対称に配置されると考え、 (b) Vanderkooiは、シトクロム酸化酵素複合体の断面図を示しました。 SDS とは異なり、膜タンパク質を変性させることなく、本来の状態に近い環境で可溶化できる良質の洗浄剤の使い方を学び、分子特性を明らかにするために、フィンランド出身の二人の好青年、Kai Simons と Ari Helenius に期待された進歩でした。

実際にはまだ、分子量の測定や、1 分子あたり何本のポリペプチド鎖があるかという質問に限られていましたが、これらの質問に対するタンパク質は、洗浄剤処理によって他の膜成分から分離されていました。 最も重要なことは、多くのタンパク質が細胞機能を持つことが分かってい たので、私たちの測定がその機能に関連していたことです。 赤血球のことはすでに述べましたが、実際には、生物学的に関連するさまざまな テーマを扱うことができ、多くの場合、学生たちの使命感に駆られました。 例えば、生理学の大学院生で神経生理学に興味を持っていたスチュアート・グレフラスは、興奮膜のポリペプチド鎖を列挙するために私たちの研究室にやってきましたが、これはガーフィッシュ嗅神経から得たもので、その後他のいくつかの活性輸送系に関わることになりました。 (スチュアート自身は、悲しいことに、先天性の心血管系疾患のため、独立したキャリアで初期の約束を果たす前に亡くなってしまったのだが……）。 脳ミエリンも、神経系の膜の1つです。

また、特筆すべきは、研究室に訪れた2人の研究者が一緒に仕事をすることになったことです。 ポスドク研究員の Neal Robinson と、南アフリカ共和国プレトリアの CSIR からサバティカル休暇をとっていた Leon Visser です。） 彼らはシトクロム b5 のドメイン構造を定量的に定義するという、膜タンパク質がどのように膜に付着し、隣接する細胞質で機能を発揮するかを示すプロトタイプのような非常にすばらしい仕事をしました。 電気魚のアセチルコリン受容体に関するアーサー・カーリンとの共同研究については、すでに述べたとおりです。 もう一つの例はバクテリオロドプシンで、これはカリフォルニア大学のWalter Stoeckeniusの依頼で洗剤溶液中で測定したものです。 このタンパク質のプロトンポンプ活性のメカニズムに関連して、重要な疑問がありました。それは、本来のタンパク質は機能的に単量体なのか、それとも（いくつかのデータが示唆しているように）三量体なのか、ということです。 可溶化したタンパク質は紛れもなく単量体であり、スペクトルの証拠から、ネイティブの膜と同じ分子変化のサイクルを経ていることがわかりました。 イオンポンプの場合は、仮説や理論のレベルで実際に生理学の世界に入り込み、コンピューターによる動力学的スキームのモデル化を学び、適切な会議に出席するなどしました。 この点では、ハイデルベルクのマックス・プランク研究所で過ごした最後のサバティカル休暇が重要でした。 このときは、デューク大学生理学部のテッド・ジョンソン学長が加わり、3人での共同研究が行われました。 テッドは長い間、コンピューターが大好きで、まだ学部資金を使うのが流行る前から、生理学部の各メンバーをノースカロライナ州のリサーチ・トライアングルという中央コンピューター施設につないでいた。 当時は自分たちでコンピュータ用のプログラムを書かなければならず、私にとっては大変でしたが、主にATP駆動のNa,Kポンプのポンプサイクルの動力学モデルについて、有益な結果を得ることができたと思います。 私たちは週末や休日も含めて非正規の勤務をし、研究室が無人であるはずなのにセントラルヒーティングを切ることに慣れているハイデルベルクのホストファミリーを時々不愉快にさせました。 10日に一度は、国境を越えてストラスブールに行き、アルザスワインを飲みながらグルメな昼食を楽しみました。