図はヒトにおける3種類の筋組織の模式図である。これらの筋組織に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. Aは横紋筋であり、B及びCは平滑筋である。
2. B及びCはいずれも不随意筋であり、自律神経支配を受ける。
3. Aの収縮は、筋小胞体から放出された遊離Ca²⁺とカルモジュリンとの結合により起こる。
4. Bでは、細胞外から流入したCa²⁺が収縮に関与する。
5. リン酸化されたミオシン軽鎖キナーゼは、ミオシンとアクチンの架橋形成を促進し、Cの収縮を引き起こす。

　解 説　　　　　

ヒトにおける 3 種類の筋組織といえば、骨格筋、心筋、平滑筋です。

選択肢 1 ですが
3 種類の筋組織の中で「平滑筋」は、1 種類です。よって、選択肢 1 は誤りです。ちなみに、残り 2 種類（骨格筋、心筋）は横紋筋に分類されます。

選択肢 2 は妥当な記述です。B が心筋、C が平滑筋です。

選択肢 3 ですが
A は骨格筋です。「カルモジュリン」が関与するのは「平滑筋」です。よって、選択肢 3 は誤りです。骨格筋では「トロポニンC」が関与します。

選択肢 4 は妥当な記述です。

選択肢 5 ですが
ミオシン軽鎖キナーゼの活性化は「カルモジュリン」によってです。そして、ミオシン軽鎖キナーゼの活性化によりミオシンがリン酸化されて、平滑筋収縮につながっていきます。「リン酸化されたミオシン軽鎖キナーゼ」が、平滑筋収縮を引き起こすわけではありません。よって、選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 2,4 です。
参考）生化まとめ　筋収縮の調節機構

胃に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. 胃と食道の境界部を幽門とよぶ。
2. 胃の筋層は、3層からなる。
3. 主細胞は、胃粘膜の保護に関わる粘液を胃内に分泌する。
4. 壁細胞は、ビタミンKの小腸での吸収に必要な内因子を胃内に分泌する。
5. G細胞は、胃酸の分泌を促進するガストリンを血液中に分泌する。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
幽門は「胃と十二指腸」の境界部です。胃と食道の境界部は「噴門」です。よって、選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 は妥当な記述です。消化管の外側から縦走、輪走、斜走筋です。

選択肢 3 ですが
粘液分泌は「副」細胞です。主細胞が分泌するのはペプシノーゲンなどです。よって、選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 ですが
壁細胞→内因子 はOKです。内因子は「ビタミン B₁₂」の吸収に必要です。ビタミン K ではありません。よって、選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 は妥当な記述です。

以上より、正解は 2,5 です。
参考）生化学まとめ　胃、小腸、大腸の機能と構造

ヒトの微小管に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. 体細胞分裂の際に生じる紡錘糸は、微小管により構成されている。
2. 微小管はアクチンとミオシンが重合したものである。
3. 神経細胞において、微小管は軸索輸送に関与する。
4. 微小管の脱重合を阻害すると、腫瘍細胞の増殖が促進される。
5. 微小管は、細胞外マトリックスの主要な成分の1つである。

　解 説　　　　　

選択肢 1 は妥当な記述です。

選択肢 2 ですが
微小管はチューブリンが重合したものです。アクチンとミオシンが重合したわけではありません。よって、選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 は妥当な記述です。

選択肢 4 ですが
タキサン系抗がん剤（パクリタキセルなど）を考えれば、微小管脱重合を阻害すれば、腫瘍細胞増殖「抑制」と判断できるのではないでしょうか。よって、選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 ですが
微小管は「細胞骨格」の主要成分です。細胞外マトリックスではありません。よって、選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 1,3 です。
参考）生化学まとめ　細胞骨格を形成するタンパク質の種類と役割

マウスの肝臓から酵素Xの精製を試みた。以下に実験手順の概要(①～④)を示す。

 ① ゲル濾過クロマトグラフィーにより肝臓抽出液Aを分画した。
 ② 各画分の酵素Xの活性を測定し、その活性が高い画分を集めたものをBとした。
 ③ Bを陰イオン交換クロマトグラフィーにより分画した。
 ④ 各画分の酵素Xの活性を測定し、その活性が高い画分を集めたものをCとした。

上記A、B及びCの液量、タンパク質濃度、全タンパク質量と酵素活性(全活性及び比活性)を以下の表に示した。比活性とは、試料中のタンパク質の単位重量当たりの酵素活性のことである。なお、酵素活性における1U(ユニット)は、1分間当たり、1μmolの生成物を生成する酵素の量を表す。

実験方法及び結果に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. A中の酵素Xの20%がBに回収されたと考えられる。
2. ゲル濾過クロマトグラフィーでは、分子量の小さなタンパク質ほど、早くカラムから溶出される。
3. 陰イオン交換クロマトグラフィーでは、正の電荷をもった樹脂に酵素Xが保持されたと考えられる。
4. Bの比活性アはAの比活性よりも高い。
5. Cの比活性イは140U/mgである。

　解 説　　　　　

肝臓抽出液 A に色んな酵素が入っている。酵素 X も入っている。→かなり精製したのが B →もっと精製したのが C という内容です。

選択肢 1 ですが
全活性に注目します。10000 → 8000 になっているため、酵素 X は 20% 失われ、80% が回収されています。よって、選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 ですが
ゲルろ過クロマトグラフィーでは、分子量が大きい方が早く溶出されます。よって、選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 は妥当な記述です。

選択肢 4 は妥当な記述です。
単位に注目すれば、比活性は「全活性÷全タンパク質量」で求めていると読み取れます。 B の比活性は 8000 ÷ 40 = 200 です。

選択肢 5 ですが
C の比活性は 7000 ÷ 5.00 = 1400 です。140 ではありません。よって、選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 3,4 です。

ヒトにおける核酸代謝に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. デオキシウリジン5ʼ-一リン酸(dUMP)にS-アデノシルメチオニンからメチル基が供与されることで、デオキシチミジン5ʼ-一リン酸(dTMP)が生じる。
2. デオキシシチジン5ʼ-三リン酸(dCTP)は、シチジン5ʼ-二リン酸(CDP)のリボースの還元により生じるdCDPがリン酸化されて生成される。
3. 核酸分解により生じたリボース1-リン酸は、サルベージ経路により再利用される。
4. ピリミジンヌクレオチドの生合成に必要なカルバモイルリン酸は、尿素回路から供給される。
5. イノシン5ʼ-一リン酸(IMP)からのアデノシン5ʼ-一リン酸(AMP)の生成には、グアノシン5ʼ-三リン酸(GTP)が利用される。

　解 説　　　　　

※ 正解が 3 つあり、2 つ正解ならよい、とされた問題です。

選択肢 1 ですが
記述の反応におけるメチル基供与体は「5,10-メチレンテトラヒドロ葉酸」です。（5,10-CH2-THF と表されることがあります。THFが、テトラヒドロ葉酸です。葉酸が Folic acid です。）

選択肢 2 は妥当な記述です。

選択肢 3 は正解です。

選択肢 4 ですが
「ピリミジンヌクレオチド（環１つの方）」の生合成は、カルバモイルリン酸とアスパラギン酸を材料として、オロト酸が合成される反応から開始します。このカルバモイルリン酸は「グルタミン」を材料に作られます。尿素回路からの供給ではありません。ちなみに、尿素回路における律速段階が、カルバモイルリン酸合成の部分の反応です。よって、選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 は妥当な記述です。

以上より、正解は 2,3,5 です。
類題 102-115

紫外線照射によりチミン二量体が生じた大腸菌DNAのヌクレオチド除去修復の概要を図に示した。各反応を説明した文章中の(ア)～(エ)に入る酵素の組合せとして正しいのはどれか。1つ選べ。

• 　　　(ア)　　　　　　　　(イ)　　　　　　　　　(ウ)　　　　　　　　(エ)

1. エキソヌクレアーゼ　DNAリガーゼ　　　　DNAヘリカーゼ　　　DNAポリメラーゼⅠ
2. エンドヌクレアーゼ　エキソヌクレアーゼ　DNAヘリカーゼ　　　DNAリガーゼ
3. エキソヌクレアーゼ　DNAヘリカーゼ　　　DNAポリメラーゼⅠ　DNAリガーゼ
4. エンドヌクレアーゼ　DNAリガーゼ　　　　DNAポリメラーゼⅠ　DNAヘリカーゼ
5. エキソヌクレアーゼ　エンドヌクレアーゼ　DNAヘリカーゼ　　　DNAポリメラーゼⅠ
6. エンドヌクレアーゼ　DNAヘリカーゼ　　　DNAポリメラーゼⅠ　DNAリガーゼ

　解 説　　　　　

（ア）ですが、DNA の端から加水分解するのが「エキソヌクレアーゼ」です。端ではなく内部の加水分解をするのが「エンドヌクレアーゼ」です。DNA の途中部分に対して作用しているため、（ア）は「エンド」ヌクレアーゼです。正解は 2,4,6 です。

（イ）ですが、DNA を「ほどく」酵素は「ヘリカーゼ」です。正解は 4,6 のどちらかです。これにより、（ウ）は DNA ポリメラーゼ Ⅰ と確定します。

（エ）ですが、切れ目を連結するのは「リガーゼ」です。

以上より、正解は 6 です。

遺伝子Xの転写は薬物ア及びイにより促進される。両薬物による遺伝子Xの転写促進に関わるプロモーター領域中のDNA部位を同定するために、レポーター遺伝子を用いたプロモーター解析実験を行った。以下に実験方法の概要を記す。

実験方法の概要

図1に示したように、遺伝子Xの転写開始点から200bp上流(-200bp)までのDNAを合成し、それをレポーター遺伝子に連結して発現ベクターを作製した(A)。また、Aより上流域が短い4種類のDNAを合成して、同様にベクターを作製した(B～E)。

次に、A～Eの組換えDNAを導入した哺乳動物由来細胞を作製した。これらの細胞において薬物ア又はイで処理した際のレポーター遺伝子産物を測定し、図2の結果を得た。

レポーター遺伝子のみを持つベクターを導入した細胞では、薬物処理の有無に関わらずレポーター遺伝子産物は発現されなかった。

なお、細胞へのDNA導入効率は等しく、細胞培養条件やレポーター遺伝子産物などが転写活性に影響を及ぼさないことを確認している。

哺乳動物由来細胞における転写調節とプロモーター解析実験の方法及び考察に関する記述のうち、誤っているのはどれか。1つ選べ。

1. RNAポリメラーゼは、転写因子を介してプロモーターに結合する。
2. レポーター遺伝子として、ホタル由来のルシフェラーゼ遺伝子が用いられることがある。
3. 転写開始点から80bp上流～40bp上流のDNA配列は、薬物アによるレポーター遺伝子産物の発現増加に関与していると考察される。
4. 転写開始点から120bp上流～80bp上流のDNA配列は、薬物イによるレポーター遺伝子産物の発現増加に関与していると考察される。
5. 転写開始点から40bp上流までのDNA配列は、薬物ア及びイのいずれにも依存しない恒常的なレポーター遺伝子産物の発現に関与していると考察される。

　解 説　　　　　

ベクターとは、遺伝子を細胞に導入するために用いるウイルスなどです。

レポーター遺伝子とは、目的遺伝子の発現等を容易に判別するために、目的遺伝子に組み換える別の遺伝子のことです。レポーター遺伝子の転写→翻訳によりできる産物は、肉眼等で簡単に確認できるタンパク質です。（例）蛍光タンパク質など）

図 2 ですが、薬物未処理の場合、発現量が変化していないことが読み取れます。薬物がなければ、プロモーター領域が長くても、短くても発現量が変わらない、ということです。

薬物 ア 処理のみに注目すると、導入したベクター D → E の所で、発現量がガクンと下がっていることが読み取れます。これにより、ベクター D、E の違いである「上流 40 ~ 80 bp」 の部分が、薬物 ア による発現量増加に関与しているとわかります。

同様に、薬物 イ 処理のみに注目すると、導入したベクター B → C の所で、発現量がガクンと下がっていることが読み取れます。これにより、ベクター B、C の違いである「上流 120 ~ 160 bp」 の部分が、薬物 イ による発現量増加に関与しているとわかります。「80 ~ 120」ではありません。これにより、選択肢 4 が明らかに誤りです。

以上より、正解は 4 です。

ヒトの免疫担当細胞に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. 特異的な抗原を認識したB細胞は、ヘルパーT細胞の助けを受けて、抗体産生細胞へと分化する。
2. マクロファージの細胞表面にあるFc受容体は、外来菌体成分と直接結合する。
3. 肥満細胞は、B細胞に対する抗原提示能を有する。
4. 活性化したヘルパーT細胞上に発現したCTLA-4(細胞傷害性Tリンパ球抗原-4)分子は、その細胞自身に抑制性シグナルを伝える受容体として働く。
5. ナチュラルキラー細胞は、抗原感作を受けて初めて腫瘍細胞やウイルス感染細胞に対する傷害性を有する。

　解 説　　　　　

選択肢 1 は妥当な記述です。

選択肢 2 ですが
Fc 受容体とは「抗体」の定常部（Y の下の一本棒の部分）に対する受容体のことです。従って、結合するのは抗体定常部です。「外来菌体成分」ではありません。よって、選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 ですが
抗原掲示能を有するのはマクロファージなどの細胞です。「肥満細胞」ではありません。よって、選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 は妥当な記述です。

選択肢 5 ですが
ナチュラルキラー (NK) 細胞は、あらかじめ抗原感作を受けなくとも、腫瘍細胞やウイルス感染細胞を傷害します。「抗原感作を受けて初めて」ではありません。よって、選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 1,4 です。
類題 97-118

図1は一般的なグラム染色の手順①～④とそれによるA菌及びB菌の染色結果を示している。また、図2は別の2種類の菌のグラム染色の結果である。グラム染色及びその結果に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. グラム染色に用いる試薬は、①がルゴール液、②がクリスタルバイオレット溶液、③がエタノール、④がサフラニン溶液である。
2.  ④では、A菌は濃いピンク色に、B菌は青紫色に染色される。
3. A菌はグラム陽性菌であり、B菌はグラム陰性菌である。
4. 黄色ブドウ球菌のグラム染色の結果は、図2のアのようになる。
5. 芽胞を形成している菌をグラム染色すると、図2のイのように内部の一部が染色されにくいことがある。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
①、② が逆です。よって、選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 ですが
脱色の時に色が抜けている細長い方が、グラム「陰性」菌です。最後の対比染色はサフラニンによる赤色なので、A 菌が青紫色、B 菌が濃いピンク色です。よって、選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 は妥当な記述です。

選択肢 4 ですが
グラム陽性であれば、濃い青紫色になるはずです。図Ⅰでいう、A 菌 と同じ色になるはずなので、選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 は妥当な記述です。

以上より、正解は 3,5 です。