骨の成長とリモデリングに関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. 骨基質の生成に必要なコラーゲンは、主に骨細胞から分泌される。
2. 骨芽細胞は、アルカリホスファターゼの作用により、石灰化に必要なリン酸の局所濃度を上昇させる。
3. 破骨細胞は、骨基質を分解する働きをもつ。
4. エストロゲンは、思春期において骨芽細胞の働きを抑制する。
5. カルシトニンは、破骨細胞を活性化する。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
骨は常に「骨芽細胞」による骨形成と、「破骨細胞」による骨吸収でバランスが保たれています。骨基質の生成に必要なコラーゲンは「骨芽細胞」により分泌されます。「骨細胞」ではありません。よって、選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2,3 は妥当な記述です。

選択肢 4 ですが
エストロゲンは女性ホルモンの一種です。エストロゲンは「破骨細胞」の働きを抑制します。骨粗しょう症薬としてラロキシフェンが用いられ、骨には女性ホルモン様に作用することから、この選択肢は誤りと判断できると考えられます。

選択肢 5 ですが
カルシトニンは骨吸収を抑制し、血中の Ca²⁺ 濃度を低下させるホルモンです。骨吸収の抑制　なので、破骨細胞の「活性化」ではないと判断できます。よって、選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 2,3 です。

図は視床下部－下垂体系を模式的に示したものである。下垂体の部位Ａ又はＢにおけるホルモンの分泌調節に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. Ａから分泌されるホルモンは、視床下部ホルモンにより分泌調節される。
2. ソマトスタチンは、Ａからの成長ホルモンの分泌を促進する。
3. ゴナドトロピン放出ホルモンは、Ａからのオキシトシンの分泌を促進する。
4. バソプレシンは、視床下部で合成され、Ｂから分泌される。
5. ドパミンは、Ｂからのプロラクチンの分泌を抑制する。

　解 説　　　　　

A は脳下垂体前葉、B は脳下垂体後葉と考えられます。

選択肢 1 は妥当な記述です。
視床下部は、脳下垂体前葉 の調節を行います。

選択肢 2 ですが
ソマトスタチンは、内分泌系を「抑制」するホルモンです。「促進」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
オキシトシンは脳下垂体「後葉」から分泌されます。A、つまり 脳下垂体前葉ではありません。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
プロラクチンは脳下垂体「前葉」から分泌されます。B、つまり 脳下垂体後葉ではありません。よって、選択肢 5 は誤りです。

ちなみにですが、ドパミン遮断薬による代表的な副作用として、高プロラクチン血症が知られています。この知識から「ドパミンがプロラクチン分泌抑制」は妥当であることも判断したいポイントです。

以上より、正解は 1,4 です。

参考　生化学まとめ　ペプチド性ホルモン

成人の赤血球及び造血に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. 成熟赤血球では、ヘモグロビン1分子に、通常2分子のヘムが結合している。
2. 成熟赤血球のATP産生の大部分はミトコンドリアが担う。
3. 造血は赤色骨髄で行われる。
4. 造血過程におけるDNA合成には、葉酸及びビタミンB₁₂が必要である。
5. 動脈血の酸素分圧が低下すると、腎臓でのエリスロポエチンの産生が抑制される。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
１分子のヘモグロビンは、４つのサブユニットからなります。１つのサブユニットに対して１つのヘム分子があるため、１分子ヘモグロビン → ４分子ヘム　です。「２分子」ではありません。よって、選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 ですが
赤血球は、核、ミトコンドリアなどの細胞内小器官を有しません。ATP 産生は、細胞質基質において主に解糖系により行います。よって、選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3,4 は妥当な記述です。

選択肢 5 ですが
エリスロポエチンは、酸素分圧の低下に応答して産生が「促進」されます。その結果、赤血球産生を刺激します。よって、選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 3,4 です。

哺乳類細胞におけるコレステロール及びその代謝に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. コレステロールの3位のヒドロキシ基に脂肪酸が結合したコレステロールエステルは、コレステロールよりも親水性が高い。
2. コレステロール分子中の全ての炭素原子はアセチルCoAに由来する。
3. コレステロールの生合成過程において、メバロン酸1分子の合成には、4分子のアセチルCoAが必要である。
4. 細胞内のコレステロール量が増加すると、3-ヒドロキシ-3-メチルグルタリルCoA(HMG-CoA)還元酵素遺伝子の転写が促進される。
5. コレステロールは、ステロイドホルモンや胆汁酸の前駆体となる。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
アルコール → エステルなので 「疎水性」が高いと考えられます。よって、選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 は妥当な記述です。
コレステロールの原料は アセチル CoA です。

選択肢 3 ですが
メバロン酸は「３分子」のアセチル CoA から生合成されます。「４分子」ではありません。よって、選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 ですが
HMG – CoA 還元酵素阻害薬が、脂質代謝異常で用いられます。つまり、HMG – CoA は、コレステロール産生方向の酵素です。コレステロール量が増加したら、減らそうとするため、HMG – CoA 還元酵素は減少する方向に調節されると考えられます。従って、遺伝子の転写は「抑制」されます。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 2,5 です。

参考）生化学まとめ　コレステロールの生合成経路と代謝

下図のヌクレオチドに関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. RNAの構成成分である。
2. デオキシウリジン5ʼ-一リン酸のメチル化により生成する。
3. 塩基のメチル基の導入には、ピリドキサールリン酸が補酵素として必要である。
4. 塩基部分の生合成には、アスパラギン酸及びグルタミンが利用される。
5. 分解されて生じた塩基は酸化されて尿酸となる。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
右上塩基部分に注目すると「チミン」です。塩基右上部分のメチル基がなければウラシルです。チミンなので、DNA の構成成分です。RNA の構成成分ではありません。よって、選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 は妥当な記述です。

選択肢 3 ですが
メチル化の補酵素として必要なのは「葉酸」です。ピリドキサールリン酸ではありません。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
代謝されて、一部が尿酸を生成するのは「プリン」塩基（アデニン、グアニンなど）です。チミンはピリミジン塩基の一種です。よって、選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 2,4 です。

ヒトの遺伝子多型に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. イントロン部分の塩基配列の違いは、遺伝子多型とはみなされない。
2. 遺伝子多型がタンパク質の発現量に影響を与えることはない。
3. 酵素をコードする遺伝子の多型は、その酵素活性に影響を与えることがある。
4. 数塩基の短いDNA塩基配列の反復回数が、個体間で異なることをSNP(スニップ)という。
5. 遺伝子の翻訳領域における遺伝子多型が存在しても、対応するタンパク質のアミノ酸配列に変化を生じないことがある。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
遺伝子多型とは、DNA 配列の個体差です。イントロン部分の違いも多型とみなします。よって、選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 ですが
例えば、遺伝子プロモーター領域に多型があれば、それによりタンパク質発現量に影響を与えることもあるだろうと考えられます。よって、選択肢 2 は誤りと考えられます。

選択肢 3 は妥当な記述です。

選択肢 4 ですが
SNP：Single Nucleotide Polymorphism　＝　一塩基多型　です。反復回数が異なるのは、マイクロサテライトに関する記述です。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 3,5 です。

タンパク質Ｘは、細胞質内ではサブユニットＡ(分子量60,000)とサブユニットＢ(分子量30,000)がそれぞれ1つずつ非共有結合で会合したヘテロ二量体を形成している。

タンパク質Ｘは、増殖因子Ｆの刺激によりサブユニットＡのみチロシン残基がリン酸化され、サブユニットＢと解離する。

培養細胞を用いて以下の実験を行った。予想される結果として正しいのはどれか。1つ選べ。

•  ① Ｆでこの細胞を刺激した。同時に未刺激の細胞も用意した。
•  ② それぞれの細胞を破砕して細胞抽出液を得た。
•  ③ 各細胞抽出液に、サブユニットＡに対する抗体(抗Ａ)を添加して免疫沈降^(注1)を行った。
•  ④ 沈降物を三等分し、それぞれをSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動により分離した。
•  ⑤ 分離したタンパク質をニトロセルロース膜に電気的に転写し、抗リン酸化チロシン抗体(抗Pi-Tyr)^(注2)、抗Ａ、サブユニットＢに対する抗体(抗Ｂ)をそれぞれ用いたウエスタンブロット法を行った。

ただし、Ｆによる刺激で、Ａ、Ｂ両サブユニットの発現量に変化はなく、分解も起こらないこと、また、チロシン残基がリン酸化されても、電気泳動移動度、抗Ａによる免疫沈降及びウエスタンブロット法における認識には変化がないことを確認している。

注1：抗体を添加後、生じた免疫複合体を不溶性担体に吸着させて遠心分離によって回収する方法。

注2：タンパク質中のリン酸化されたチロシン残基を特異的に認識する抗体。

　解 説　　　　　

２つの細胞を用意し、F 刺激あり、F 刺激なし　とする。細胞内には、「A-B」という構造を持つタンパク質 X がそれぞれある。F で刺激すると、サブユニット A のチロシン残基がリン酸化して、A,B が離れる。　という内容です。抗体を添加することで、抗体との複合体を沈殿として回収できます。

すると、それぞれの細胞から、以下のような流れで反応が進み、免疫沈降により回収されます。

従って、抗 Pi ー Tyr に反応してバンドが見えるのは、F を加えた方です。抗 A に反応してバンドが見えるのは、両方です。抗 B に反応してバンドが見えるのは、F を加えなかった方です。これにより、正解は 1,2 です。

ここで、抗 A に関して、バンドがほぼ同じ位置に出ていることに違和感があると思います。この理由ですが、免疫沈降で回収してから、SDS – PAGE しているため「非共有結合」で会合していた二量体がバラバラになったからと考えられます。

すると、抗 B に反応するバンドは サブユニット B のみに対応するものです。サブユニット B の分子量は A よりも小さいから、抗 B に反応しているバンドが「泳動方向により大きく流れている」選択肢 1 が妥当と考えられます。

以上より、正解は 1 です。

補体の活性化と機能に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. 補体の3つの活性化経路には、いずれもキナーゼ(リン酸化酵素)の連鎖反応が関わっている。
2. 補体活性化の古典経路は、レクチンが微生物表面のマンノースやマンナンを認識することで始まる。
3. C3aやC5aは、過剰な炎症反応を抑制する。
4. 病原体の表面にC3bが結合すると、C3b受容体を介して食細胞による病原体の貪食が促される。
5. C5bの生成は、膜侵襲複合体(MAC)形成の引き金となり、病原体が破壊される。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
補体は自然免疫系に属するタンパク質の総称です。３つの活性化経路とは、古典経路、副経路、レクチン経路と呼ばれます。いずれも「C３転換酵素による C３成分の加水分解」で活性化します。キナーゼの連鎖反応ではなく、前駆タンパク質の分解による活性化です。よって、選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 ですが
古典経路ではなく、レクチン経路についてと考えられます。よって、選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 ですが
C3a,C4a,C5a はアナフィラトキシンと呼ばれます。炎症反応を引き起こします。よって、選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4,5 は妥当な記述です。

以上より、正解は 4,5 です。

主要組織適合遺伝子複合体(MHC)に関する記述のうち、誤っているのはどれか。1つ選べ。

1. MHCが同一個体内で遺伝子再編成することにより、多様な免疫応答が可能となる。
2. MHC分子は、移植片拒絶反応を引き起こす抗原として発見されたものである。
3. MHC分子は、父親と母親に由来するMHCの両方から発現する。
4. MHCクラスⅡ分子は、主に活性化マクロファージ、樹状細胞、B細胞において発現している。
5. T細胞抗原受容体(TCR)は、自己のMHC分子と抗原ペプチド断片の複合体を認識する。

　解 説　　　　　

MHC とは、細胞表面に出ている糖タンパク質です。ヒトの MHC を HLA と呼び、多型が多いことが知られています。

選択肢 1 ですが
遺伝子再構成するのは 「TCR」です。MHC ではありません。

選択肢 2 は妥当な記述です。
MHC は、自己ー非自己を見分けるための部分といえます。そして、ヒトの MHC である HLA が一致しない移植片に対しては拒絶反応が引き起こされます。

選択肢 3 は妥当な記述です。
１つの細胞には、父由来の HLA 遺伝子と、母由来の HLA 遺伝子があり、両方の遺伝子からタンパク質が発現されます。

選択肢 4 は妥当な記述です。
樹状細胞などは MHC クラスⅡを発現しており、抗原掲示を担います。

選択肢 5 は妥当な記述です。
TCR は、自己の MHC 分子＋ペプチド断片の複合体を認識します。

以上より、正解は 1 です。

類題 97-118、102-118

健康な成人における糖質の消化・吸収過程について、消化管における糖質の消化のプロセス(図1)、小腸粘膜上皮細胞におけるグルコースの輸送過程(図2)及び糖尿病治療薬アカルボースの構造式(図3)を示した。以下の問いに答えよ。

問119

消化管における糖質の消化・吸収に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. 酵素Ａは膵臓ランゲルハンス島B細胞で合成・分泌される。
2. 酵素Ｂは小腸粘膜上皮細胞の管腔側の膜に存在する。
3. ラクトースは、グルコースとガラクトースがα1 → 4結合で結合している。
4. マルトースやラクトースは小腸で直接吸収されない。
5. アカルボースは、酵素Ｂと酵素Ｃの活性を阻害する。

問120

小腸粘膜上皮細胞における糖の輸送過程に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. ガラクトースは、単純拡散により細胞膜を通過して細胞内に取り込まれる。
2. 輸送体Ｄは、細胞内外のNa^＋の濃度勾配を利用して、グルコースを細胞内に取り込む。
3. 輸送体Ｄは、マルトースの輸送体としても働く。
4. 輸送体Ｅは、ATPの加水分解により得られたエネルギーを利用して、グルコースを毛細血管側に輸送する。
5. 輸送体Ｆは、ATPの加水分解により得られたエネルギーを利用して、K^＋(イオン①)を細胞内に、Na^＋(イオン②)を細胞外に輸送する。

問121

α-グルコシダーゼ阻害薬であるアカルボースに関する記述のうち、誤っているのはどれか。1つ選べ。

1. マルトース型の部分構造が含まれる。
2. 破線で囲んだ部分の結合様式はβ1 → 4結合である。
3. 水に溶けやすい。
4. ヘミアセタール構造をもつため、フェーリング試液による沈殿反応を示す。
5. p-ベンゾキノン試液による呈色反応を示す。

　解 説　　　　　

問119

選択肢 1 ですが
酵素 A はアミラーゼです。消化酵素です。ランゲルハンス島は内分泌腺です。インスリンなどのホルモンを合成・分泌します。アミラーゼは合成・分泌していません。よって、選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 は妥当な記述です。
ちなみに、酵素 B はマルターゼです。

選択肢 3 ですが
ラクトースは、β – 1,4 結合です。「α」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
アカルボースは、二糖類分解酵素阻害薬です。また、アミラーゼも阻害します。ラクターゼの阻害は見られません。よって、酵素「A と B」の活性を阻害です。「B と C」ではありません。よって、選択肢 5 は誤りです。

問119 の正解は 2,4 です。

問120

選択肢 1 ですが
ガラクトースは SGLT1 により輸送されます。（97-121)　単純拡散ではありません。よって、選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 は妥当な記述です。
刷子膜側のグルコース輸送に関するトランスポーターは、先程のガラクトース輸送と同様に SGLT1 です。SGLT 1 は、Na⁺ の濃度勾配を利用する、二次性能動輸送によりグルコース等を取り込みます。

選択肢 3 ですが
マルトースはグルコースに分解されて輸送されます。SGLT1 が マルトースの輸送体として働くという記述は妥当ではないと考えられます。よって、選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 ですが
基底膜側のグルコース輸送に関する代表的トランスポーターは、 GLUT 2 です。「促進拡散」であることがポイントです。従って「ATP の加水分解により得られたエネルギーを利用して」という記述は不適切です。よって、選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 は妥当な記述です。
Na⁺,K⁺ – ATPase についての記述です。

以上より、問 120 の正解は 2,5 です。

問121

選択肢 1,2 ですが
問題文の構造における右半分がマルトース型の部分構造です。破線部は α-1,4 結合です。β-1,4 結合ではありません。よって、選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 は妥当な記述です。
OH 基が多いことから判断するとよいのではないでしょうか。

選択肢 4 は妥当な記述です。
右端部分です。エーテル結合（C-O）と、CーOH を両方有する C の部分が、ヘミアセタール構造です。

選択肢 5 は妥当な記述です。
液は赤褐色を示します。

以上より、問 121 の正解は 2 です。