生体分子科学2

2010夏学期、月曜2限

内容

核酸

アミノ酸

糖

脂質

タンパク質

クエン酸回路等の反応機構：酵素名、構造式はいらない。

プリントno.1

官能基・結合

核酸

・DNA(AGTC、水素結合、二重らせん)

• 塩基配列決定法
• デオキシ法
• 酸化法
• RNA
• リボザイム
• RNAワールド仮説(おまけ)

ミニテスト

• DNAの水素結合
• ジデオキシ法で次のとき、どんな結果になるか？

１：ddNTPが不足
→DNA鎖の終結が少なくなり、バンドが薄くなる。
２：ddNTPが過剰
→DNA鎖の終結が多くなり、長い断片が減る。

プリントno.2

アミノ酸

-構造

• ペプチド結合
• ジスルフィド結合
• 鏡像異性体
• タンパク質中のアミノ酸側鎖の修飾

タンパク質

-構造

• 多様性

-配列決定

• 作用する力

　疎水効果、ファンデルワールス力、静電気的相互作用、水素結合、ジスルフィド結合、金属イオンのキレート、etc...

• DNAとの相互作用

　HTHモチーフ、Znフィンガーモチーフ、ヒストン、ロイシンジッパー

ミニテスト

• アミノ酸の構造、名前

※チェック：ロイシン、イソロイシン

• α炭素に着目したとき、L配置でRの絶対立体配置を持つアミノ酸はどれか。

→Cys
※Glyは光学異性体を持たない。

• GABA→Glu
• ヒスタミン→His
• ドパミン→Tyr
• タンパク質の構造

→1~4次構造の説明

• 配列決定；ポリペプチドをBrCNとキモトリプシンで処理したところ、次のようになった。

BrCN処理：RAYGN,LFM,DM
キモトリプシン処理：MRAY,DMLF,GN
もとの配列は？
→DMLFMRAYGN

• 生理条件下でポリLysのコンフォメーションはランダムコイルになる。どのような条件にすればαへリックスになるか？

→生理的条件下では、Lys側鎖(+)が互いに反発する。pHを10.5以上に上げれば、電荷が消えてαへリックスをとるようになる。

プリントno.3

タンパク質の機能

• ヘモグロビン
• アロステリック効果

酵素触媒

• 酵素反応機構
• 1:酸・塩基触媒
• 2:共有結合触媒
• 3:金属イオン触媒
• 4:近接効果と配向効果
• 5:遷移状態優先結合

電子対の動き

• 阻害

ミニテスト

• 化学反応機構、電子伝達

プリントno.4

糖

ミニテスト

• 1000残基からなり、10残基ごとに枝分かれのあるグリコーゲン分子の還元末端の数を答えよ。

還元末端：一個

• D-リボースのフラース型、ピラノース型の構造を書け。
• 結合様式

α(1→4)、β(1→6)
頻出単糖の構造
多糖の形式

プリントno.5

脂質

• 脂肪酸
• 生体膜
• 膜タンパク質

ミニテスト

• 融点

→オレイン酸のシス形、トランス形の構造式とその融点の違い。

• 脂質の水素結合

プリント5表9-2にあるグリセロリン脂質のうち、水素結合をつくれるものはどれか？

• 自己免疫疾患では細胞成分を認識する抗体が産生されることがある。これらの抗体の中にはDNAとリン脂質の両方を認識する抗体が産生されることがある。この交差反応を構造から説明せよ。

→DNAもリン脂質も抗体に共通に認識される露出したリン酸基を持つから。

• メタノール炭素の酸化数はいくつか？

→-2

• αへリックスが脂質二分子膜(厚さ約30Å)を貫くには何ターン、何残基が必要か。

(αへリックスは一巻き5.4Å、3.6残基)
→5.6ターン、20残基

プリントno.6

※膜輸送

膜の性質、透過性

代謝

解糖系

ピルビン酸の代謝経路

クエン酸サイクルの調節の例：no.7最終スライド

ミニテスト

• 輸送：以下の物質は仲介輸送、非仲介輸送、いずれの仕組みで膜を輸送されるか？

エタノール、グリシン、コレステロール、ATP
→非仲介、仲介、非仲介、仲介

• 受動輸送と能動輸送の違いは何か。

→受動輸送は溶質の濃度勾配に従って輸送を行なう。能動輸送は濃度勾配に逆らってエネルギーを使うことで輸送を行なう。

• 異化と同化：せつめいせよ。

→プリント

• 解糖系：解糖系のうち、次の過程が起きるのはどれか？反応番号

リン酸化：
異性化：
酸化還元：
脱水：
C-C結合の開裂

プリントno.7

クエン酸回路

• アセチルCoA

電子伝達

酸化的リン酸化

• ミトコンドリア
• ATPシンセターゼ

ミニテスト

• クエン酸回路：以下のアセチルCoAから14CO2を放出するためには、何回クエン酸回路をまわせばよいか。プリント参照。
• グルコースからATP：グルコース一分子あたりから合成されるATPの数を嫌気的代謝と好気的代謝について書け。

→嫌気：2分子
→好気：約30分子

• ミトコンドリア：肝細胞のミトコンドリアは心筋細胞のミトコンドリアよりクリステが少ないのはなぜか？

→クリステの多いミトコンドリアではより多くのATP合成が可能。(表面積が大きい)心筋では多くのATPを消費するのでクリステが多くなる。

• Cサブユニットを９個持つATPシンセターゼと１２個もつものでは、1分子のATP合成に何個のH+の通過が必要か？

3個→4個

プリントno.8

脂質代謝

• 消化
• 生合成

脂肪酸のアシル化

• β酸化

哺乳類燃料分子の代謝

ミニテスト

• パルミチン酸の分解、生合成でどれだけエネルギーがでるあるいは必要か。