図は、タンパク質に含まれるアミノ酸の α 炭素と側鎖のみを表したものである。このアミノ酸 ㋐、㋑、㋒ と、その説明 Ａ ～ Ｄ の組合せとして最も妥当なのはどれか。

Ａ　開始コドンにコードされ、真核生物では全てのタンパク質で最初に翻訳される。

Ｂ　ジスルフィド結合を形成し、分泌タンパク質などの立体構造を安定化することがある。

Ｃ　翻訳後に O ‒ 結合型糖鎖修飾を受ける場合がある。

Ｄ　翻訳後にメチル化修飾を受け、遺伝子発現のエピジェネティック制御に関わることがある。

　解 説　　　　　

㋐ がトレオニン
㋑ がメチオニン
㋒ がリシンです。これは確実に判断したい知識です。

A ですが
「開始コドンにコード」なので、メチオニンです。 ㋑ が A です。正解は 1 or 3 です。これにより、㋒ は D とわかります。

㋐ について
S がないので「ジスルフィド結合」を形成するアミノ酸ではありません。すると、㋐ は B ではありません。従って、㋐ は C です。

以上より、正解は 3 です。

参考 アミノ酸の構造、性質
https://yaku-tik.com/yakugaku/sk-4-3-1/

血流の調節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。

「血管内皮細胞内における ㋐ イオンの濃度が上昇すると、内皮型一酸化窒素合成酵素 (eNOS) が活性化される。eNOS によりアルギニンが ㋑ に変換される反応に伴い、一酸化窒素がつくられる。一酸化窒素は近傍の平滑筋細胞へ拡散し、そこで ㋒ の合成を促進する。これが結果的に平滑筋を弛緩させ、血管が拡張し血流量が増大する。」

　解 説　　　　　

㋐ ですが
eNOS が活性化されるのは「カルシウム」イオン濃度上昇です。正解は 4 or 5 です。

㋑ ですが
アルギニンが「シトルリン」に変換される反応に伴い、NO が産生されます。知らなくても、アルギニンの側鎖の構造から NO が抜けて、アラニンにはならないと判断できるのではないでしょうか。これにより、㋒ は「cGMP」です。

以上より、正解は 5 です。

参考 一酸化窒素の生合成経路と生体内での役割
https://yaku-tik.com/yakugaku/sk-7-2-6/

インスリンシグナルに関する記述 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　インスリンは、異なる遺伝子にコードされる 2 種類のペプチド鎖がジスルフィド結合で架橋されたヘテロ二量体である。

㋑　グルコース輸送タンパク質 4 (GLUT4) はインスリン受容体によって細胞膜上でリン酸化されると活性化し、グルコースが細胞内に流入する。

㋒　標的細胞の細胞膜上に存在するインスリン受容体はチロシンキナーゼを内蔵し、インスリン刺激に応答して自身や他のタンパク質をリン酸化する。

1．㋐
2．㋐、㋑
3．㋑
4．㋑、㋒
5．㋒

　解 説　　　　　

㋐ ですが
インスリンは、膵臓ランゲルハンス島 β 細胞から分泌されるホルモンの一種です。肝臓や筋肉でのグリコーゲン合成を促進させる働きがあります。すなわち、血糖値を下げる役割のあるホルモンです。

インスリンは、21 aa (amino acid) からなる A 鎖 と、30 aa からなる B 鎖が、２個の S – S 結合で結ばれた構造です。これらは 1 つの遺伝子にコードされています。「異なる遺伝子にコードされる 2 種類のペプチド」ではありません。㋐ は誤りです。

㋑ ですが
GLUT4 は、普段は細胞内の小胞に存在しており、インスリンの刺激に応答して細胞膜に輸送され、血中のグルコースを細胞内に取り込みます。「インスリン受容体によって細胞膜上でリン酸化されると活性化」ではありません。㋑ は誤りです。

㋒ は妥当です。
細胞膜上に存在するインスリン受容体についての記述です。

以上より、正解は 5 です。

参考 細胞膜受容体タンパク質などのリン酸化を介した情報伝達経路
https://yaku-tik.com/yakugaku/sk-7-5-3/

2 本鎖 DNA に関する次の記述の ㋐ ～ ㋓ 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。

「真核細胞の DNA 鎖は ㋐ 結合によってつながっている。

DNA 鎖が RNA 鎖より化学的に安定な理由の一つは、RNA では五炭糖の ㋑ 位の炭素原子に結合している水酸基が、DNA では水素に置換されているためである。

A：T 塩基対は水素結合を ㋒ 本、G：C 塩基対は水素結合を ㋓ 本形成する。」

　解 説　　　　　

㋐ ですが
DNA は「糖＋リン酸＋塩基」です。骨格部分は糖がリン酸エステル結合により つながっています。㋐ は「ホスホジエステル結合」が妥当です。正解は 3 ~ 5 です。

㋑ ですが
「2′ 位」です。下図の赤矢印部分が 2′ 位です。正解は 3 or 4 です。

㋒、㋓ ですが
A：T 塩基対は水素結合が「2」本、G：C 塩基対は水素結合が「3」本です。

以上より、正解は 3 です。

B リンパ球及び抗体に関する記述 ㋐ ～ ㋓ のうち、妥当なもののみを挙げているのはどれか。

㋐　B リンパ球 (B 細胞) では、可逆的な遺伝子の再構成が起こる。

㋑　ヒトがつくる抗体は、重鎖の違いによって 5 種類のクラスに分けられる。

㋒　抗体は、クラスごとに膜結合型又は分泌型のいずれかに分類される。

㋓　活性化した B 細胞の中で最も成熟したものは形質細胞と呼ばれ、大量の抗体を産生する。

1．㋐、㋑
2．㋐、㋒
3．㋐、㋓
4．㋑、㋓
5．㋒、㋓

　解 説　　　　　

㋐ ですが
遺伝子再編成は「不可逆的」です。「可逆的」ではありません。㋐ は誤りです。

㋑ は妥当です。
IgG,IgA,IgM,IgD,IgE の 5 種類です。

㋒ ですが
例えば IgM には、細胞膜結合型 IgM と分泌型 IgM があります。「クラスごとに膜結合型又は分泌型のいずれかに分類される」わけではありません。㋒ は誤りです。

㋓ は妥当です。
形質細胞についての記述です。

以上より、正解は 4 です。

類題 H26no87 リンパ球
https://yaku-tik.com/yakugaku/km-26-87/

ある真核生物 (核相 2n = 46) のゲノムはおよそ 3.0 × 10⁹ 塩基対である。DNA 複製の速度が50 塩基対/秒であり、細胞が全ゲノムの複製を 1 回行うのに 6 時間かかるとき、 1 染色体当たりに必要な複製起点の最小数として最も妥当なのはどれか。ただし、全ての染色体は同じ長さであり、DNA 複製の速度はどの複製起点でも同じものとする。

1． 61
2． 121
3． 242
4． 2,778
5． 5,556

　解 説　　　　　

塩基対を bp と略します。

全ゲノム複製 = 2 セットあるゲノムの複製なので
3.0 × 10⁹ × 2
= 6.0 × 10⁹ bp を 6 時間で複製するということです。

1 時間あたりの複製する塩基対は
6.0 × 10⁹ ÷ 6
= 1.0 × 10⁹ です。

1 秒あたり複製塩基対は
1.0 × 10⁹ ÷ 3600
= 10⁹/3600です。

DNA 複製速度は 50bp/秒　なので
x 箇所　複製起点があるとして
50 × x = 10⁹/3600…(1) が成り立ちます。

(1) を x について解けば
x = 10⁵/18 です。
18 ≒ 20 と見れば 5000 箇所複製起点が必要です。

染色体は 46 本あるので
染色体 1 本あたり 5000 ÷ 46 で、100 強の複製起点があるとわかります。選択肢から近い数値を選べば 121 です。

以上より、正解は 2 です。