肝機能に関する記述として、正しいのはどれか。2 つ選べ。

1. アンモニアから尿素を合成する。
2. 脂肪酸からコール酸とケノデオキシコール酸を合成する。
3. 3-ヒドロキシ-3-メチルグルタリル CoA（HMG-CoA）還元酵素の作用によりコレステロールを合成する。
4. グリコーゲンの β 酸化によりグルコースを産生する。
5. キロミクロンを合成して血中に分泌する。

　解 説　　　　　

選択肢 1 は妥当です。
アミノ酸の分解などで生じた有害なアンモニアを尿素回路（オルニチン回路）により無毒な尿素に変換します。

選択肢 2 ですが
コール酸やケノデオキシコール酸（一次胆汁酸）は、脂肪酸ではなく コレステロールを原料として肝臓で合成 されます。選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 は妥当です。
アセチル CoA から HMG – CoA を経由して、HMG – CoA 還元酵素の作用により、コレステロールが合成されます。

選択肢 4 ですが
脂肪酸の β 酸化により、アセチル CoA が最終産物として生成されます。グリコーゲンはグリコーゲン分解されて、グルコースを産生します。選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 ですが
キロミクロンは、小腸で食べた脂質から作られる大きな粒です。血流で全身に栄養を運んだあと、残りが「レムナント」という姿になって肝臓に回収されます。肝臓において、キロミクロンが合成されて血中に分泌されるわけではありません。選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 1,3 です。

参考　肝臓、膵臓、胆嚢の機能と構造
https://yaku-tik.com/yakugaku/sk-1-7-2/

参考　各栄養素の消化・吸収・代謝
https://yaku-tik.com/yakugaku/es-1-1-2/

血圧に影響を及ぼす生理活性物質に関する記述として、正しいのはどれか。2 つ選べ。

1. レニンは、傍糸球体細胞から分泌される。
2. アンジオテンシノーゲンは、肺胞上皮細胞から分泌される。
3. アルドステロンは、毛細血管における K⁺ の再吸収を促進する。
4. バソプレシンは、尿細管及び集合管における水の再吸収を促進する。
5. ナトリウム利尿ペプチドは、尿細管及び集合管における Na⁺ の再吸収を促進する。

　解 説　　　　　

選択肢 1 は妥当です。
レニンは、腎臓の傍糸球体細胞 (ぼうしきゅうたいさいぼう) から分泌される酵素です。血圧等を調節する「レニン・アンジオテンシン・アルドステロン系（RAA系）」の起点として働きます。

選択肢 2 ですが
アンジオテンシノーゲンは、主に「肝臓」で作られて血中に分泌されるタンパク質です。「肺胞上皮細胞から分泌」ではありません。選択肢 2 は誤りです。ちなみに、レニンによって、アンジオテンシノーゲンが切断されて アンギオテンシンⅠ になります。

選択肢 3 ですが
アルドステロンは副腎皮質から分泌されるホルモンです。腎臓の遠位尿細管や集合管に働きかけ、ナトリウムと水分の再吸収を促すとともに、カリウムを尿へ排泄する作用を持ちます。再吸収を促進するのは「Na⁺」です。「K⁺ の再吸収を促進」ではありません。選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 は妥当です。
バソプレシンは、脳の視床下部で作られ、下垂体 後葉 から分泌されるペプチドホルモンです。尿細管及び集合管における水の再吸収を促進する抗利尿ホルモンです。

選択肢 5 ですが
利尿ペプチドなので、利尿を促進する方向の作用です。Na⁺ の再吸収を「抑制」します。選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 1,4 です。

参考　主な生理活性ペプチド
https://yaku-tik.com/yakugaku/sk-7-2-5/

血糖値を変動させるホルモンの「名称 ― 産生器官 ― 血糖値の変動」の組合せとして、正しいのはどれか。2 つ選べ。

• 　　名称 ― 産生器官 ― 血糖値の変動

1. アドレナリン ― 副腎 ― 上昇
2. インクレチン ― 膵臓 ― 上昇
3. インスリン 　― 膵臓 ― 低下
4. グルカゴン　 ― 副腎 ― 上昇
5. コルチゾール ― 副腎 ― 低下

　解 説　　　　　

選択肢 1 は妥当です。
アドレナリンは副腎髄質で産生され、血糖値の上昇を引き起こします。

選択肢 2 ですが
インクレチンは「小腸」から分泌され、膵臓からのインスリン分泌を促進することで血糖値を「低下」させます。選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 は妥当です。
インスリンは膵臓 (の β 細胞) で産生され、血糖値を低下させます。

選択肢 4 ですが
グルカゴンは「膵臓」(の α 細胞) から分泌され、血糖値を上昇させます。「副腎」ではありません。選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 ですが
コルチゾールは副腎皮質で産生され、血糖値を「上昇」させます。「低下」ではありません。選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 1,3 です。

参考　血糖の調節機構
https://yaku-tik.com/yakugaku/sk-3-2-2/

抗原Xに結合する単クローン由来のヒト免疫グロブリン（IgG1）は、 2本の重鎖（H 鎖）と 2本の軽鎖（L 鎖）からなり、図 1に示すように、 2本の重鎖間と重鎖・軽鎖間に 4 つのジスルフィド結合を含み、分子量がほぼ同じ 12 個の構造単位で構成される。また、IgG1 全体の分子量は約 150 kDa である。

この IgG1 分子を界面活性剤であるドデシル硫酸ナトリウムの存在下で熱変性させ、ポリアクリルアミドゲル電気泳動を行い、タンパク質に結合する色素（クマシーブリリアントブルー）で染色した。

ジスルフィド結合を還元する 2-メルカプトエタノールを加えて熱変性を行った場合と、加えないで熱変性を行った場合では、図 2に示すように、泳動結果に違いがあった。ただし、バンド 2とバンド 3に含まれる分子数の比は 1：1 であった。

以下の記述のうち、正しいのはどれか。2 つ選べ。

1. 2-メルカプトエタノールを加えて熱変性を行ったのは、実験 2 である。
2. バンド 1 から抽出したタンパク質は、電気泳動前の IgG1 よりも強く抗原Xに結合することができる。
3. バンド 2、バンド 3 の分子量は、それぞれ 100 kDa、50 kDa と見積もられる。
4. バンド 3 のタンパク質は、熱変性によって切断された重鎖の断片である。
5. バンド 2 とバンド 3 のタンパク質は、いずれも抗原結合部位を含む。

　解 説　　　　　

ジスルフィド結合を還元して切断する 2 – メルカプトエタノールを加えて熱変性すると、IgG1 は、以下の 赤線で囲んだ 4 つの部分に分かれます。

IgG1 全体、つまり構造単位 12 個合わせた分子量は 約 150 kDa なので、構造単位 2 個あたり 25 kDa です。従って、それぞれの部分の分子量は 構造単位 2 個が含まれる小さい部分が 25 kDa、構造単位 4 個が含まれる大きい部分が 50 kDa です。

選択肢 1 は妥当です。
2 – メルカプトエタノールを加えているので、ジスルフィド結合が切断され、小さい部分と大きい部分が異なる分子量であるため、2 本のバンドが見られます。

選択肢 2 ですが
熱変性させているため、抗原 X との結合性は低くなっていると考えられます。選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 ですが
それぞれ 50 kDa、25 kDa と見積もられます。「100 kDa、50 kDa」ではありません。選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 ですが
バンド 3 のタンパク質は、泳動方向により大きく流されているため、分子量が相対的に小さい方のタンパク質です。すなわち、切断された「軽鎖」断片です。切断された「重鎖」の断片ではありません。選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 は妥当です。
抗原結合部位とは、Y 字の先端部分です。切断された 4 つの部分全てに 先端部分は含まれています。

以上より、正解は 1,5 です。

酵素 A と酵素 B は、骨格筋又は肝臓に含まれる解糖系の酵素で、グルコースからグルコース 6-リン酸を生成する反応を触媒する。

グルコース濃度に対する酵素 A と酵素 B の相対酵素活性は、下図のようになる。相対酵素活性は、反応初速度 V₀ を最大反応速度 V_max で除した値である。

以下の記述のうち、正しいのはどれか。 2 つ選べ。

1. 酵素 A は、基質であるグルコースとの親和性が酵素 B より低い。
2. グルコース濃度が 5 mmol/L から 10 mmol/L に増加すると、酵素 B の反応初速度は約 2 倍になる。
3. 酵素 A は、グルコース-6-ホスファターゼである。
4. 酵素 B が触媒する反応は、グルコース 6-リン酸の濃度が上昇すると抑制される。
5. 酵素 A は、主に骨格筋に含まれる。

　解 説　　　　　

選択肢 4,5 の正誤判定が、今回の問題のトピックである「ヘキソキナーゼのアイソザイム」に関する発展的な知識が必要です。過去問既出でもないため、選択肢 1 ~ 3 を確実に判断できれば十分な問題であったと思われます。

選択肢 1 は妥当です。
酵素 B はグルコース濃度が低い時でも相対酵素活性が急激に立ち上がっています。これは基質であるグルコースとの親和性が B の方が高いと考えられます。

選択肢 2 ですが
酵素 B の相対酵素活性は 0.95 → 0.97 程度の変化であると読み取れます。相対酵素活性の 分母 Vmax は定数です。

従って
例えば Vmax = 100 とすると、V0 は 95 → 97 と変化しています。これは 1.02 倍程度の変化であり、「約 2 倍」ではありません。選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 ですが
ホスファターゼは、脱リン酸化する酵素です。グルコース – 6 – ホスファターゼは、グルコース – 6 – リン酸からリン酸を取り除いて、遊離グルコースを作る酵素です。

問題文より、酵素 A は「グルコースからグルコース 6 – リン酸を生成する反応を触媒する酵素」です。従って、選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 は妥当です。
酵素 B はヘキソキナーゼです。 G6P によるアロステリックなフィードバック阻害を受けることが知られています。

選択肢 5 ですが
酵素 A は、ヘキソキナーゼのアイソザイムであるグルコキナーゼです。主に肝臓に含まれます。骨格筋ではありません。選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 1,4 です。

炎症性サイトカイン及び化学伝達物質に関する記述として、正しいのはどれか。 2 つ選べ。

1. ブラジキニンは、肝臓に作用して CRP の産生を減少させる。
2. IL-1 は、細菌感染時に活性化マクロファージで産生される。
3. TNF-α は、血管内皮細胞に作用して接着分子の発現を誘導し、好中球を炎症部位へ動員する。
4. ヒスタミンは、補体活性化過程で産生されるアナフィラトキシンである。
5. ケモカインは、アラキドン酸からシクロオキシゲナーゼ経路を経由して産生される。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
肝臓に作用して CRP の産生を誘導・増加させるのは、主に IL – 6 (インターロイキン-6) などの炎症性サイトカインです。ブラジキニンはペプチド性の化学伝達物質です。肝臓に直接作用して CRP 産生を直接促進するわけではありません。選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 は妥当です。
IL – 1 は、細菌感染時に活性化マクロファージから産生され、発熱等を誘導します。 

選択肢 3 は妥当です。
TNF – α は、血管内皮細胞に作用して接着分子の発現を誘導し、主要な食作用性顆粒球である好中球を炎症部位へ動員します。

選択肢 4 ですが
補体分解産物 C3a,C4a,C5a などがアナフィラトキシンと呼ばれます。ヒスタミンは、これらアナフィラトキシンなどの刺激を受けた肥満細胞などの顆粒から放出される化学伝達物質の一種です。選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 ですが
不飽和脂肪酸 の一種であるアラキドン酸から COX 経由で産生されるのは、プロスタグランジン やトロンボキサンといった脂質メディエーターです。ケモカインは、白血球などを誘導するタンパク質です。選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 2,3 です。

参考　代表的なサイトカインとその役割
https://yaku-tik.com/yakugaku/sk-7-4-1/

病原細菌の性質に関する記述として、正しいのはどれか。 2 つ選べ。

1. 黄色ブドウ球菌は、食塩耐性を有しており、マンニット（マンニトール）食塩寒天培地で増殖できる。
2. 肺炎球菌（肺炎レンサ球菌）の莢膜は、病原因子であり、貪食細胞に対する抵抗性に寄与している。
3. ディフィシル菌は、芽胞形成能を持たず、食中毒の原因になりやすい。
4. 破傷風菌は、破傷風毒素を産生し、弛緩性麻痺を引き起こす。
5. ボツリヌス菌は、ボツリヌス毒素を産生し、強直性痙れんを引き起こす。

　解 説　　　　　

選択肢 3,4,5 を誤りと判断したい問題です。

選択肢 1 は妥当です。
黄色ブドウ球菌は、食塩耐性を有します。

選択肢 2 は妥当です。
肺炎球菌の莢膜は、好中球などの貪食作用から身を守る重要な病原因子です。病原因子とは、細菌やウイルスなどの病原体が宿主に感染し、病気を引き起こすために使われる成分や仕組みのことです。

選択肢 3 ですが
ディフィシル菌は、芽胞を形成します。また、主に抗菌薬の長期投与等により腸内細菌叢が乱れることで菌が異常増殖して起こる「偽膜性大腸炎（菌交替症）」の原因です。食中毒の原因になりやすいわけではありません。選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4,5 ですが
症状が逆です。破傷風菌毒素は、神経の抑制系を阻害し、強直性痙攣を引き起こします。一方、ボツリヌス毒素はアセチルコリン放出を阻害し、弛緩性麻痺を引き起こします。選択肢 4,5 は共に誤りです。

以上より、正解は 1,2 です。

リボソーム RNA（rRNA）、トランスファー RNA（tRNA）及びメッセンジャー RNA（mRNA）に関する記述として、正しいのはどれか。 2 つ選べ。

1. rRNA は、原核細胞と真核細胞の間で長さと配列が全く同じである。
2. rRNA の中には、ペプチド転移反応を触媒するものがある。
3. tRNA は、rRNA や mRNA に比べると塩基長が短い。
4. mRNA の 3′ 末端には、キャップ構造が付加されている。
5. mRNA は、構成塩基としてチミンを含む。

　解 説　　　　　

rRNA,tRNA,mRNA のイメージ等 まとめ 

選択肢 1 ですが
原核生物と真核生物ではリボソーム全体の大きさ (沈降係数：原核 70S、真核 80S) が異なり、それを構成する rRNA の塩基長や塩基配列も大きく異なります。選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 は妥当です。
リボソーム RNA (rRNA) は、タンパク質合成を行うリボソームの内部でペプチド結合の形成を直接触媒する、触媒活性を持つ RNA (リボザイム) です。その中には、ペプチド転移反応を触媒するものがあります。

選択肢 3 は妥当です。
tRNA はアミノ酸をリボソームに運ぶ小さな分子です。具体的には、約 70 〜 90 塩基程度です。

選択肢 4 ですが
キャップ構造 (7-メチルグアノシンキャップ) が付加されるのは 5′ 末端です。mRNA の 3′ 末端には、ポリAテール（Poly-A tail）が付加されます。選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 ですが
mRNA の構成塩基は、A(アデニン)、U(ウラシル)、G(グアニン)、C(シトシン) です。T (チミン) は含まれません。選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 2,3 です。

遺伝子改変マウスに関する記述として、正しいのはどれか。 2 つ選べ。

1. 体外受精によって作製したマウスを、クローンマウスとよぶ。
2. マウス以外の異種の遺伝子を特定の組織に限って発現する、外来遺伝子導入マウス（トランスジェニックマウス）を作製することができる。
3. トランスジェニックマウスでは、外来遺伝子は細胞質に保持されている。
4. 遺伝子欠損マウス（ノックアウトマウス）は、標的遺伝子に対する低分子干渉 RNA（siRNA）を発現させることで作製できる。
5. ゲノム編集技術を利用してノックアウトマウスを作製することができる。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
「クローンマウス」とは、体細胞核移植などにより作製された「同一個体群」です。体外受精によって作製したマウスは、通常の個体です。選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 は妥当です。
外来遺伝子導入の際、特定の組織でのみ働くプロモーター (遺伝子発現を調節する領域) と目的遺伝子を結合させて導入させることで実現します。

選択肢 3 ですが
外来遺伝子は、核内の染色体 DNA に組み込まれて保持されます。「細胞質」に保持ではありません。選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 ですが
siRNA 等を用いて転写後の mRNA を分解し、タンパク質発現を抑える手法は「ノックダウン」です。一方「ノックアウト」は、CRISPR/Cas9 などのゲノム編集技術を用いて標的遺伝子そのものを特異的に破壊します。選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 は妥当です。
ノックアウトマウス作製についての記述です。近年、従来の ES 細胞を用いた相同組換え法と比較して、CRISPR/Cas9 などのゲノム編集技術を用いることで大幅に作製期間が短縮されました。

以上より、正解は 2,5 です。

下の模式図に示すように、G_q タンパク質共役型受容体が外部シグナルを受けた結果、エフェクター酵素①が活性化され、ホスファチジルイノシトール 4,5-二リン酸から 2 種類のセカンドメッセンジャー②、③が生成する。

セカンドメッセンジャー②は脂溶性分子であり、プロテインキナーゼ C の活性化に関わる。

この細胞内情報伝達経路に関する説明として、正しいのはどれか。 2 つ選べ。

1. G_q タンパク質は、ATP を加水分解する。
2. エフェクター酵素①は、ホスホリパーゼ C である。
3. セカンドメッセンジャー②は、アラキドン酸である。
4. セカンドメッセンジャー③は、小胞体から Ca²⁺ を放出させる。
5. プロテインキナーゼ C は、基質タンパク質のチロシン残基をリン酸化する。

　解 説　　　　　

Gq タンパク質と共役する受容体に基質が結合すると、Gq タンパク質を介してホスホリパーゼ C が活性化されます。

ホスホリパーゼ C は、細胞膜を原料として、ジアシルグリセロール (DG) とイノシトール三リン酸 (IP₃) を生成します。DG は更にプロテインキナーゼ C を活性化させ、タンパク質リン酸化を促進します。一方 IP₃ は、細胞内小胞体からの Ca²⁺ 動員を促進し、細胞内 Ca²⁺ 濃度を上昇させ、様々な反応を引き起こします。

選択肢 1 ですが
G タンパク質は、GTP を加水分解します。ATP の加水分解ではありません。選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 は妥当です。
エフェクター酵素 ① は、ホスホリパーゼ C です。

選択肢 3 ですが
セカンドメッセンジャー ② は、プロテインキナーゼ C に矢印がつながっているため ジアシルグリセロール (DG) です。アラキドン酸ではありません。選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 は妥当です。
セカンドメッセンジャー ③ は、イノシトール三リン酸です。小胞体から Ca2＋ を放出させます。

選択肢 5 ですが
プロテインキナーゼ C (PKC) は、セリン/スレオニン残基をリン酸化します。チロシン残基ではありません。選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 2,4 です。

参考　細胞膜受容体からGタンパク系を介しての情報伝達経路
https://yaku-tik.com/yakugaku/sk-7-5-2/