核は、 RNA（リボ核酸）またはDNA（デオキシリボ核酸）のいずれか-構造的に核酸に関連しているタンパク質のいずれかのタイプです。最も顕著な例は、ウイルスのリボソーム、ヌクレオソーム、およびヌクレオカプシドです。
ただし、DNAに結合するタンパク質は核タンパク質とは見なされません。これらは安定した複合体を形成することを特徴とし、DNAの合成と分解を媒介するタンパク質のように、一時的かつ短時間に相互作用する単純な一時的な会合ではありません。
ヒストンは著名な核タンパク質の一種です。出典：Asasia、ウィキメディア・コモンズより
核タンパク質の機能は大きく異なり、研究対象のグループによって異なります。たとえば、ヒストンの主な機能はヌクレオソームへのDNAの圧縮ですが、リボソームはタンパク質の合成に関与します。
構造
一般に、核タンパク質は、高比率の塩基性アミノ酸残基（リジン、アルギニン、ヒスチジン）で構成されています。各核タンパク質には独自の特定の構造がありますが、それらはすべてこのタイプのアミノ酸を含むように収束します。
生理学的pHでは、これらのアミノ酸は正に帯電しており、遺伝物質の分子との相互作用を促進します。次に、これらの相互作用がどのように発生するかを確認します。
相互作用の性質
核酸は糖とリン酸の骨格で構成されており、それらは負の電荷を与えます。この要因は、核タンパク質が核酸とどのように相互作用するかを理解するための鍵となります。タンパク質と遺伝物質の間に存在する結合は、非共有結合によって安定化されます。
同様に、静電学の基本原理（クーロンの法則）に従って、異なる符号（+と-）の電荷が互いに引き合うことがわかります。
タンパク質の正電荷と遺伝物質の負電荷の間の引力は、非特異的な相互作用を引き起こします。対照的に、リボソームRNAなどの特定のシーケンスでは、特定のジャンクションが発生します。
タンパク質と遺伝物質の間の相互作用を変えることができるさまざまな要因があります。最も重要なのは、溶液のイオン強度を高める塩の濃度です。とりわけ、フェノール、ホルムアミドなどの極性性質のイオン性界面活性剤および他の化合物。
分類と機能
核タンパク質は、それらが結合している核酸に従って分類されます。したがって、2つの明確に定義されたグループ、デオキシリボ核タンパク質とリボ核タンパク質を区別できます。論理的には、前者のターゲットDNAと後者のRNAです。
デオキシリボ核タンパク質
デオキシリボ核タンパク質の最も顕著な機能は、DNAの圧縮です。細胞は克服するのがほとんど不可能であるように見える挑戦に直面します：顕微鏡の核にほぼ2メートルのDNAを適切に巻きます。この現象は、鎖を構成する核タンパク質の存在によって実現できます。
このグループはまた、複製、DNA転写、相同組換えなどのプロセスにおける調節機能とも関連しています。
リボ核タンパク質
リボ核タンパク質は、DNA複製から遺伝子発現の調節やRNAの中枢代謝の調節に至るまで、本質的な機能を果たします。
メッセンジャーRNAは分解しやすいため、細胞内でメッセンジャーRNAが遊離することはないため、保護機能にも関連しています。これを回避するために、一連のリボ核タンパク質が保護複合体でこの分子と会合します。
ウイルスでも同じシステムが見つかり、RNA分子を分解する酵素の作用からRNA分子を保護します。
例
ヒストン
ヒストンはクロマチンのタンパク質成分に対応します。それらはこのカテゴリーの中で最も顕著ですが、ヒストンではない他のタンパク質がDNAに結合しており、非ヒストンタンパク質と呼ばれる大きなグループに含まれています。
構造的に、それらはクロマチンの最も基本的なタンパク質です。そして、豊富さの観点から、それらはDNAの量に比例します。
5種類のヒストンがあります。その分類は、歴史的に、塩基性アミノ酸の含有量に基づいていました。ヒストンのクラスは、真核生物グループ間で実質的に不変です。
この進化的保護は、有機物においてヒストンが果たす非常に大きな役割に起因しています。
ヒストンの変化をコードする配列の場合、DNAパッケージングに欠陥があるため、生物は深刻な結果に直面します。したがって、自然選択はこれらの非機能的なバリアントを排除する責任があります。
さまざまなグループの中で、最も保存されているのはヒストンH3とH4です。実際、シーケンスは、系統的に言えば、牛やエンドウ豆と同じくらい離れた生物でも同じです。
DNAはヒストンオクタマーとして知られているものに巻き込まれ、この構造はヌクレオソーム-遺伝物質の圧縮の最初のレベルです。
プロタミン
プロタミンは小さな核タンパク質であり（哺乳動物ではそれらはほぼ50アミノ酸のポリペプチドで構成されています）、アミノ酸残基アルギニンの含有量が高いのが特徴です。プロタミンの主な役割は、精子形成の半数体相でヒストンを置き換えることです。
これらのタイプの塩基性タンパク質は、男性の配偶子におけるDNAのパッケージングと安定化に重要であることが提案されています。それらはより密なパッキングを可能にするという点でヒストンとは異なります。
脊椎動物では、1〜15個のタンパク質のコード配列が見つかり、すべて同じ染色体にグループ化されています。シーケンス比較は、それらがヒストンから進化したことを示唆しています。哺乳類で最も研究されているのはP1とP2です。
リボソーム
RNAに結合するタンパク質の最も目立つ例はリボソームにあります。それらは、小さな細菌から大きな哺乳類まで、事実上すべての生物に存在する構造です。
リボソームは、RNAメッセージをアミノ酸配列に翻訳する主な機能を持っています。
それらは非常に複雑な分子機構であり、1つ以上のリボソームRNAとタンパク質のセットで構成されています。それらは、細胞の細胞質内で遊離しているか、粗い小胞体に固定されていることがわかります（実際、このコンパートメントの「粗い」外観はリボソームによるものです）。
真核生物と原核生物のリボソームのサイズと構造には違いがあります。
参考文献
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