「生体機構概論」(2008/02/14 (木) 13:24:59) の最新版変更点
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２００３年の過去問を解いてみたので、解答を載せてみます。
１番が分からないので誰か追加してくださいっ！
間違ってる所あったら訂正してくださいね。
(*・ェ・*)ノ~☆ヨロシク♪
*２００３年生体機構概論過去問
**1
***1)
８残基
（ＴＡＡがストップコドンなので、これがセンス鎖であることが分かる。Ａを、下線のところから３つずつに区切って数えれば次にでてくるストップコドンは９つ目のＴＡＡ。センス鎖であることが分からなくてもこの場合は解ける）
***2)
ストップコドンの前の配列が違うから、蛋白質をエドマン分解してＣ末端の配列を決めればいいと思うのですが、２つも思い浮かびません。
分子量２万のタンパク質で８残基くらい違っても重さじゃ分離できないよね。。。
難点としては、エドマン分解は本来Ｎ末端配列を決める方法なので、Ｃ末端ペプチドを単離する必要があります。
と書きましたが、この問題が教科書の第４章にあることを考えると、アラインメントとドットマトリックスプロットなのかもしれません。
**2
電荷の総和に関して
[+2] ⇔ [+1] ⇔ [0] ⇔ [-1]
pKa(2.0) pKa(4.2) pKa(9.5)
で平衡状態にあるので、等電点pHは4.2と9.5の間にあると予想できる。
この時、等電点は2[+2]+[+1]=[-1]であるが、pKa(2.0)はpH単位で５程度異なり
無視できると考えられるので
pI=(4.2+9.5)/2=6.85≒6.9
p42～43参照
**3
***1)
グリシン：不斉炭素原子をもたないため、L体、D体の区別が唯一ない
プロリン：正確にはアミノ酸ではなくイミノ酸であり、メチレン基が４個つながった側鎖の先端がアミノ基と結合した形になっている。
***2)
グリシン：β炭素がないため比較的自由な構造をとることができ、ポリぺプチド鎖の折れ曲がり部位の多く存在し、タンパク質が高次構造を形成する上で特殊な役割を担っている。
プロリン：二面角の一方が固定されているため、硬い構造を生じる。また、水素結合を可能にする水素が欠けているため二次構造の形成を不利にする。
p27、37～38参照
***3)
３本鎖を形成する。
（Gly-Pro-HyProの場合はコラーゲンを形成する）
p53参照
**4
硫安分画（塩析のこと）：溶解度の違い？
↑硫酸アンモニウムの塩析を利用します
タンパク質によって沈殿傾向が異なるので分離できます。
イオン交換クロマトグラフィー：分子の荷電状態の違い
疎水性クロマトグラフィー：疎水性の違い
ゲルろ過クロマトグラフィー：分子の大きさ
SDS電気泳動：分子量の違い
3章6を参照
**5
K1=k1+k2
K2=k1k2/(k1+k2)
計算方法はp170,171を参照。
*２００６年
別の人が２００６年を解いてみました。間違いはご指摘願います。
高校化学をやっていませんし、物性も不可でしたので、化学関係は他の方に任せます。というか分かりません。
**1
2003年の２を参照。
(2.2+9.0)/2=5.6
↑pH2.2はかなり等電点からずれているので(9.0+10.0)/2=9.5だと思います。
リシンは塩基性アミノ酸なので2003年の2とは少し異なります。
↑その通りだと思います。すみませんでした。
**2
***a
k=[PA]/[P][A]
ν=[PA]/([P]+[PA])=k[P][A]/([P]+k[P][A])=k[A]/(1+k[A])
***b
ν￣=nk[A]/(1+k[A])
***c
[A]→∞でν￣はnに近づく。
ν￣=n/2で[A]=1/kよりkももとまる。
グラフはルートみたいな形
***d
1/ν￣=ν',1/k=k',1/[A]=A'とする。(1)
ν￣=n/(k'A'+1)
ν'=A'/nk+1/n
傾き1/nk,切片1/nの直線
両逆数プロットでは、直線に（最小２乗法などで）近似すればよく、傾きや切片がグラフからすぐにもとまるので、実用的である。
***e
(1)よりn[A]=ν￣k'+ν￣[A]
したがって
ν￣/[A]=nk-kν￣
***f
ヒルプロットは、リガンドの協同性を調べるプロットである。ヒルプロットの傾きが常に１であるならば、協同性がなしと考えられ、ある濃度領域で１よりも大きければ性の協同性があるといえる。１よりも小さい傾きがある場合は、結合部位が２種類以上あるとも考えられるため、すぐに負の協同性を持つとはいえない。
図は教科書図７.８を見てください。
***g
？？？
**3
***a
塩析とかはじめて聞きました。。。
***b
陰イオン交換体
この酵素の等電点は5.6で、８よりも小さいため、酵素は溶液中で負に帯電していると考えられるから。
***c
?
***d
ゲル濾過：ゲルの中を分子が進む速度によって分離する方法。大きな分子よりも小さな分子のほうがゲルを通り抜けるのが速いことを利用して分離する。
ＳＤＳ電気泳動：ＳＤＳを一定の割合でタンパク質に結合させ、単位長さあたり一定の電荷を持つようにする。そして電気泳動にかけ、分離する。
***e
？？？
***f
熱による変性を防ぐため。また、他の酵素や細菌のコンタミネーションによる酵素の分解や酸化などを防ぐため。
**4
疎水性相互作用？解離反応？
エントロピーの増大はエンタルピーの減少に起因している。
疎水性相互作用です。疎水性分子が会合することで会合面で疎水水和していた水分子が閉め出され水分子のエントロピーが増大します
**5
ラマチャンドランプロットとは、３次元座標の代わりに２面角をプロットしたものである。ペプチド結合などのために許される角度の組み合わせは少なく、これによって蛋白質の２次構造が分かる。
２００３年の過去問を解いてみたので、解答を載せてみます。
１番が分からないので誰か追加してくださいっ！
間違ってる所あったら訂正してくださいね。
(*・ェ・*)ノ~☆ヨロシク♪
*２００３年生体機構概論過去問
**1
***1)
８残基
（ＴＡＡがストップコドンなので、これがセンス鎖であることが分かる。Ａを、下線のところから３つずつに区切って数えれば次にでてくるストップコドンは９つ目のＴＡＡ。センス鎖であることが分からなくてもこの場合は解ける）
***2)
ストップコドンの前の配列が違うから、蛋白質をエドマン分解してＣ末端の配列を決めればいいと思うのですが、２つも思い浮かびません。
分子量２万のタンパク質で８残基くらい違っても重さじゃ分離できないよね。。。
難点としては、エドマン分解は本来Ｎ末端配列を決める方法なので、Ｃ末端ペプチドを単離する必要があります。
と書きましたが、この問題が教科書の第４章にあることを考えると、アラインメントとドットマトリックスプロットなのかもしれません。
**2
電荷の総和に関して
[+2] ⇔ [+1] ⇔ [0] ⇔ [-1]
pKa(2.0) pKa(4.2) pKa(9.5)
で平衡状態にあるので、等電点pHは4.2と9.5の間にあると予想できる。
この時、等電点は2[+2]+[+1]=[-1]であるが、pKa(2.0)はpH単位で５程度異なり
無視できると考えられるので
pI=(4.2+9.5)/2=6.85≒6.9
p42～43参照
**3
***1)
グリシン：不斉炭素原子をもたないため、L体、D体の区別が唯一ない
プロリン：正確にはアミノ酸ではなくイミノ酸であり、メチレン基が４個つながった側鎖の先端がアミノ基と結合した形になっている。
***2)
グリシン：β炭素がないため比較的自由な構造をとることができ、ポリぺプチド鎖の折れ曲がり部位の多く存在し、タンパク質が高次構造を形成する上で特殊な役割を担っている。
プロリン：二面角の一方が固定されているため、硬い構造を生じる。また、水素結合を可能にする水素が欠けているため二次構造の形成を不利にする。
p27、37～38参照
***3)
３本鎖を形成する。
（Gly-Pro-HyProの場合はコラーゲンを形成する）
p53参照
**4
硫安分画（塩析のこと）：溶解度の違い？
↑硫酸アンモニウムの塩析を利用します
タンパク質によって沈殿傾向が異なるので分離できます。
イオン交換クロマトグラフィー：分子の荷電状態の違い
疎水性クロマトグラフィー：疎水性の違い
ゲルろ過クロマトグラフィー：分子の大きさ
SDS電気泳動：分子量の違い
3章6を参照
**5
K1=k1+k2
K2=k1k2/(k1+k2)
計算方法はp170,171を参照。
*２００６年
別の人が２００６年を解いてみました。間違いはご指摘願います。
高校化学をやっていませんし、物性も不可でしたので、化学関係は他の方に任せます。というか分かりません。
**1
2003年の２を参照。
(2.2+9.0)/2=5.6
↑pH2.2はかなり等電点からずれているので(9.0+10.0)/2=9.5だと思います。
リシンは塩基性アミノ酸なので2003年の2とは少し異なります。
↑その通りだと思います。すみませんでした。
**2
***a
k=[PA]/[P][A]
ν=[PA]/([P]+[PA])=k[P][A]/([P]+k[P][A])=k[A]/(1+k[A])
***b
ν￣=nk[A]/(1+k[A])
***c
[A]→∞でν￣はnに近づく。
ν￣=n/2で[A]=1/kよりkももとまる。
グラフはルートみたいな形
***d
1/ν￣=ν',1/k=k',1/[A]=A'とする。(1)
ν￣=n/(k'A'+1)
ν'=A'/nk+1/n
傾き1/nk,切片1/nの直線
両逆数プロットでは、直線に（最小２乗法などで）近似すればよく、傾きや切片がグラフからすぐにもとまるので、実用的である。
***e
(1)よりn[A]=ν￣k'+ν￣[A]
したがって
ν￣/[A]=nk-kν￣
***f
ヒルプロットは、リガンドの協同性を調べるプロットである。ヒルプロットの傾きが常に１であるならば、協同性がなしと考えられ、ある濃度領域で１よりも大きければ性の協同性があるといえる。１よりも小さい傾きがある場合は、結合部位が２種類以上あるとも考えられるため、すぐに負の協同性を持つとはいえない。
図は教科書図７.８を見てください。
***g
？？？
**3
***a
塩析とかはじめて聞きました。。。
***b
陰イオン交換体
この酵素の等電点は5.6で、８よりも小さいため、酵素は溶液中で負に帯電していると考えられるから。
***c
タンパク質の種類によって結合の程度が異なるからとかかな？
イオンとタンパク質が結合部位を競合するためイオン強度をあげるとタンパク質は解離する
***d
ゲル濾過：ゲルの中を分子が進む速度によって分離する方法。大きな分子よりも小さな分子のほうがゲルを通り抜けるのが速いことを利用して分離する。
ＳＤＳ電気泳動：ＳＤＳを一定の割合でタンパク質に結合させ、単位長さあたり一定の電荷を持つようにする。そして電気泳動にかけ、分離する。
***e
？？？
***f
熱による変性を防ぐため。また、他の酵素や細菌のコンタミネーションによる酵素の分解や酸化などを防ぐため。
**4
疎水性相互作用？解離反応？
エントロピーの増大はエンタルピーの減少に起因している。
疎水性相互作用です。疎水性分子が会合することで会合面で疎水水和していた水分子が閉め出され水分子のエントロピーが増大します
**5
ラマチャンドランプロットとは、３次元座標の代わりに２面角をプロットしたものである。ペプチド結合などのために許される角度の組み合わせは少なく、これによって蛋白質の２次構造が分かる。
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