ある神経ペプチドをキモトリプシンで処理したら、次の 3 種類のペプチド断片が得られた。

この神経ペプチドをトリプシンで処理して得られた最も長いペプチド断片は10 アミノ酸から成るペプチドであった。この神経ペプチドに関する記述㋐、㋑、㋒のうち妥当なもののみを全て挙げているのはどれか。

㋐　N 末端のアミノ酸はメチオニンである。
㋑　C 末端のアミノ酸はグルタミン酸である。
㋒　トリプシンで処理すると 7 種類のペプチド断片を生じる。

1．㋐
2．㋐、㋑
3．㋐、㋒
4．㋑
5．㋒

　解 説　　　　　

トリプシン、及びキモトリプシンについて知っていることが前提と考えられます。

セリンプロテアーゼの一種であるトリプシンの活性ポケットは狭く、活性部位の底に Ser 、及び負に帯電した Asp のカルボキシル基があります。そのため「正電荷を有する長鎖アミノ酸（Lys,Arg）」を強く結合します。

キモトリプシンのポケットは狭く、非極性アミノ酸が並んでいます。そのため「平面性が高く、非極性側鎖を有する Phe,Tyr,Trp の C 末端」を認識して切断します。

共に「エンド」切断、つまり内部を切断します。

キモトリプシンでの切断では「右側にPhe,Tyr,Trp」がある部分が切断された部分です。下図のようなつながりだったと考えられます。

従って、N 末端は「Tyr」、C 末端は「Glu」と考えられます。㋐ は誤りです。㋑ は正しいです。

ちなみにトリプシン処理すると、Lys が 5 個あり、この右側が切断されます。N 末端を１、C 末端を 31 と名付けると、確かに 7 種類の断片（ 1-9、10-19、20-24、25-28、29-31、29、30-31）ができるのですが、29 のみは「ペプチド」ではありません。よって、㋒ は誤りです。

以上より、正解は 4 です。

NaCl 水溶液の浸透圧に関する次の記述の ㋐、㋑、㋒に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。ただし，気体定数を 8.31 × 10³ Pa･L/（K･mol）、NaCl の電離度，式量をそれぞれ 1、58.5 とする。

「0.10 M NaCl 水溶液の 27 ℃ における浸透圧は ㋐ × 10⁵ Pa である。これは、例えばヒト赤血球と比較すると ㋑ であるので、この溶液にヒト赤血球を加えると ㋒ する。」

　　㋐　㋑　㋒
1． 2.49　低張　膨張
2． 2.49　高張　膨張
3． 4.99　低張　膨張
4． 4.99　低張　収縮
5． 4.99　高張　収縮

　解 説　　　　　

㋐ ですが
浸透圧 π = cRT です。NaCl は電離度 1 なので、0.1 mol/L であれば、c は 0.2 となります。27 ℃ は 300 K になおします。π = 0.2 × 8.31 × 10³ × 300 なので大体 4.99 × 10⁵ です。正解は 3 ~ 5 です。 

㋑ ですが
等張溶液の代表例として、0.9% 生理食塩水、5% ブドウ糖溶液などがあります。0.9% 食塩水であれば 1L 中に 9g なので 9/58.5 mol/L です。0.1M よりも大きいです。従って、0.1M NaCl 水溶液は「低張」です。正解は 3 or 4 です。

㋒ ですが
低張な溶液から高張溶液側へ水が移動するため、赤血球は「膨張」します。

以上より、正解は 3 です。

細胞内情報伝達におけるセカンドメッセンジャーに関する記述 ㋐〜㋓ のうち妥当なもののみを挙げているのはどれか。

㋐　cAMP は、プロテインキナーゼ A を活性化し、タンパク質のリン酸化を促すことで情報を下流に伝える。

㋑　アデニル酸シクラーゼが cAMP を加水分解するとシグナルが消去されるので、その阻害剤によりシグナルを持続させることができる。

㋒　ホスファチジルイノシトール 4、5ービスリン酸の加水分解で生成されるイノシトール1、4、5ートリスリン酸は、親水性で、細胞質を拡散してシグナルを伝達する。

㋓　ホスファチジルイノシトール 4、5ービスリン酸の加水分解で生成されるジアシルグリセロールは、細胞膜上の Ca²⁺ チャネルに作用し、チャネルを開口させる。

1．㋐、㋑
2．㋐、㋒
3．㋐、㋓
4．㋑、㋓
5．㋒、㋓

　解 説　　　　　

㋐ は妥当な記述です。

㋑ ですが
アデニル酸シクラーゼ（AC) により、ATP から cAMP が生成されます。AC が cAMP を 加水分解するわけではありません。よって、㋑ は誤りです。

㋒ は妥当な記述です。

㋓ ですが
ジアシルグリセロール（DG)は、プロテインキナーゼ C を活性化します。細胞膜上の Ca²⁺ チャネル開口ではありません。よって、㋓ は誤りです。

以上より、正解は 2 です。

DNA の構造に関する次の記述の ㋐、㋑、㋒ に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「主なDNA 二重らせん構造にはA 型、B 型、Z 型の3 種類が挙げられる。以下はそれぞれのDNA の特徴を述べたものであり、図はそれぞれのDNA のモデル図を示している。

・　㋐ DNA は、生理条件下での標準的なDNA 構造である。
・　㋑ DNA は、RNA が二重らせんをつくるときの構造に似ている。
・　㋒ DNA は、らせんの構造が左巻きである。

　　㋐　㋑　㋒
1．A 型　B 型　Z 型
2．A 型　Z 型　B 型
3．B 型　A 型　Z 型
4．B 型　Z 型　A 型
5．Z 型　A 型　B 型

　解 説　　　　　

「生理条件下、標準的構造」が B 型です。

「RNA の二重らせん」や、「DNA – RNA ハイブリッド二重らせん」において見られる構造が A 型です。

唯一「左巻き」が Z 型です。

以上より、正解は 3 です。

抗生物質によるタンパク質合成阻害に関する次の記述の ㋐、㋑、㋒ に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「抗生物質のうち、タンパク質合成阻害剤には原核細胞と真核細胞に対する効果が異なるものがある。テトラサイクリンは、リボソームの 30S サブユニットに作用し、アミノアシル tRNA のA 部位への結合を阻害することから、主に ㋐ に作用する。

一方、シクロヘキシミドは、リボソームの 60S サブユニットに作用し、ペプチジル転移酵素活性を阻害することから、 ㋑ に作用する。また、ピューロマイシンは、アミノアシル tRNA の類似体として働き、ペプチド伸長反応を中断させることから ㋒ に作用する。」

　解 説　　　　　

リボソームについて、原核生物は 70S(50S+30S)、真核生物は80S(60S+40S)です。S は沈降速度を表し、単純な和にはなりません。

㋐ ですが
「30S」なので、原核細胞です。正解は 3 ~ 5 です。

㋑ ですが
「60S」なので、真核細胞です。正解は 4 or 5 です。

㋒ ですが
ペプチド伸長反応は、原核・真核に共通なので、両方です。

以上より、正解は 5 です。

真核細胞の転写に関する次の記述の ㋐、㋑、㋒ に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「真核細胞には 3 種類の RNA ポリメラーゼ、PolⅠ、PolⅡ、PolⅢ が存在する。㋐は、核質に存在し、タンパク質をコードする mRNA の前駆体などの転写を行う。㋑ は、核小体に存在し、rRNA の前駆体の転写を行う。㋒ は、核質に存在し、tRNA や 5S rRNA などの転写を行う。」

　　㋐　㋑　㋒
1．PolⅠ　PolⅡ　PolⅢ
2．PolⅠ　PolⅢ　PolⅡ
3．PolⅡ　PolⅠ　PolⅢ
4．PolⅡ　PolⅢ　PolⅠ
5．PolⅢ　PolⅡ　PolⅠ

　解 説　　　　　

RNA ポリメラーゼ I は 5 S rRNA を除く rRNA 前駆体の転写を担います。RNA ポリメラーゼ II は mRNA 前駆体の転写を行います。RNA ポリメラーゼ III は tRNA、5 S rRNA などの転写分子です。ちなみに、原核生物では 1 種類の RNA ポリメラーゼによってすべての RNA の転写が行われます。

㋐ ですが
「mRNA 前駆体」なので「Pol Ⅱ」です。

㋑ ですが
「rRNA 前駆体」なので「Pol Ⅰ」です。

㋒ ですが
「tRNA や 5S rRNA」なので「Pol Ⅲ」です。

以上より、正解は 3 です。