小テストNo3 15Seika1 quiz3 wans

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15Seika1-3

生化学Ⅰ 第３回小テスト

2016.1.28 問題 1．タンパク質の立体構造に関連する以下の質問に答えなさい。なお，回答にあたり適宜下の図を参照すること。

上の図は「アルコールデヒドロゲナーゼ」というタンパク質の「二次構造」をハイライト した図で，左右①と②はそれぞれその中から抜粋した二次構造の一例である。

i.「タンパク質の一次構造」はそのタンパク質の ❶ を指す。空欄❶に適当な言葉を答えなさい。

ii.「タンパク質の二次構造」の定義を説明しなさい。

iii. 上記図①の二次構造について，その名称と特徴を説明しなさい。この二次構造は「平行型」「逆平行型」の二通りあることが知られている。図①はどちらの型か，答えなさい。 iv.上記図②の二次構造について，その名称と特徴を説明しなさい。また，②に表示された二次構造の場合，その中には何個のアミノ酸が含まれますか？計算根拠と共にその数を答えなさい。

v.上記図①はタンパク質の構造内部に埋もれており，逆に②はタンパク質の分子表面にある。このことを参考に，次に挙げるアミノ酸は①，②どちらの構造内で見かける可能性が高いと思いますか？理由と共に答えなさい。

・アスパラギン酸・イソロイシン

vi. 上の図のアルコールデヒドロゲナーゼには何個の「ドメイン」があると思われますか？

「ドメイン」の定義と共に，その個数を答えなさい。

問題 2．Ａ，Ｂ，2 種類のタンパク質があります。A,B は共に色素を結合しており，Ａは黄色，Ｂは赤色の色素を結合しています。

A と B が混合された溶液から A,B を分離して回収するため，あるクロマトグラフィー実験を行うことにしました。以下の実験説明文を読み，質問 i.~iii.に答えなさい。

「この 2 つのタンパク質を少量の緩衝液に溶解した。次に，寒天でできた多孔質のビーズを詰め，同じ緩衝液で満たしたクロマトグラフィーカラムにこのタンパク質溶液を添加し，その後緩衝液を流し続けてカラムの下から出てくる溶液を回収した。すると，カラムの下から最初に薄い赤色の溶液が，2 番目に薄い黄色の溶液が回収できた。」

i.このクロマトグラフィー実験の名前を答えなさい。

ii.このクロマトグラフィー実験の「固定相」と「移動相」は何か，それぞれ答えなさい。

①

②

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iii. タンパク質Ａ，タンパク質Ｂは大きさ(分子量)の異なるタンパク質であることが知られている。どちらのタンパク質が分子量の大きいタンパク質であるか，理由と共に答えなさい。

問題 3．

左に掲載した構造式は「Dガラクトース」という糖の構造式です。この構造式を参考にして「糖」に関する以下の問いに答えなさい。 i.「糖」の化学的定義を答えなさい。

ii. D-グルコースは D-ガラクトースの４位炭素の立体配置を反転させた異性体である。D-グルコースの構造を図示しなさい。また，DガラクトースとＤグルコースの異性体関係をなんと呼ぶか，答えなさい。

iii.αＤガラクトピラノースの構造式を「ハース式」で図示しなさい。

iv Ｌガラクトースの直鎖状構造を図示しなさい。

v. ＤフルクトースはＤグルコースと３，４，５位の炭素の立体配置が同じである六炭糖の「ケトース」である。βＤフルクトフラノースの構造をハース式で図示しなさい。

vi.「ＯαＤグルコピラノシル（１→２）βＤフルクトフラノシド」の構造式を図示しなさい。この糖に還元末端はありますか？もしあれば，その場所を矢印で示しなさい。 vii. 「Dグルクロン酸」の直鎖状構造を書きなさい。

viii. 「マルトース」とは，Ｄグルコピラノースが 2 つ連結した，アミロースの構成単位に相当する糖の一般名称である。以上の情報を元に，「マルトース」の構造と正式名称を答えなさい。

C

CH

₂

OH

H

HO

H

HO

OH

H

H O

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解答用紙学籍番号氏名

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問題 1． ⁴⁰点

i.❶ ４点アミノ酸配列

ii. _４点アミノ酸側鎖の種類によらない比較的短いポリペプチド鎖領域において見られる規則正しいポリペプチド鎖主鎖の繰り返し構造。（下線部ポイント）

iii._＜名称＞_３点 _βシート＜平行 or 逆平行？＞３点平行型

＜特徴＞４点伸びきった状態のポリペプチド鎖主鎖が２本以上，水素結合網で連結された構造。比較的遠く離れたアミノ酸配列同士が水素結合を形成している場合が多い。連結したポリペプチド鎖鎖が形成する平面に対し，アミノ酸の側鎖は垂直方向に，さらにアミノ酸配列に沿って上下交互に配置される。βシートにはポリペプチド鎖の方向がすべて同じ方向になる平行型βシートと交互に反対に向いている逆平行型βシートの２種類が存在する。（下線部ポイント）

iv.＜名称＞３点 αヘリックス

＜特徴＞４点右巻きのらせん構造である。らせん１巻きに３．６個のアミノ酸残基が含まれる（らせん５回転で１８残基）。らせん１回転で長軸方向に５．４オングストローム伸びる。n 番目のアミノ酸残基の主鎖 C=O が(n+4)番目のアミノ酸残基の主鎖 N-H と水素結合を形成する。（下線ポイント）

＜アミノ酸の数&根拠＞ ³点らせん一巻き 3.6 残基のアミノ酸を含むため，3.6ｘ「らせん回転数」が計算式。根拠が正しければ「2 回転（7.2)」「2.5 回転(9)」「3 回転(10.8)」のいずれの計算結果でも正解とした。ちなみに実測は 11 残基，つまり 3 回転が本当の正解。 v.＜アスパラギン酸＞⁴点

側鎖に負電荷を持ち，水との親和性が高いので分子表面の②に見られる可能性が高い。

＜イソロイシン＞⁴点

疎水性残基なので，水から隔離された分子内部の①で見られる可能性が高い。

vi. ⁴_点タンパク質の三次構造内で，構造の集合体が複数の「固まり」に分かれているように見える場合，そのそれぞれの構造の固まりを「ドメイン」と呼ぶ。問題のタンパク質では分子のほぼ中央が切れ目となって 2 つのドメインに分かれている。

問題 2．²⁰点

i. ⁵_点サイズ排除（ゲル濾過）クロマトグラフィー

ii.(固定相） ⁵点多孔質ビーズ (移動相) ⁵点緩衝液

iii. 5_点ゲル濾過クロマトグラフィーでは分子量の大きい順に溶出される点を考えると赤色のタンパク質Ｂが分子量の大きいタンパク質であることがわかる。

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問題 3．⁴⁰点;各項目 4 点

i. _{３個以上の炭素}_①_{からなる直鎖状}_②_{のポリヒドロキシ}_③アルデヒドまたはケトン④

ii._{Ｄグルコース} ii._{異性体関係}

エピマー

iii.αＤガラクトピラノース iv. Ｌガラクトース

v. βＤフルクトフラノース vi.

vii. D_{グルクロン酸} viii._{マルトース}

viii.正式名

ＯαＤグルコピラノシル（１→４）αＤグルコピラノース

C

CH

₂

OH

H

HO

OH

H

OH

H

H O

O

H

OH

H

OH

H

OH

CH

₂

OH

H

C C C C C CH₂OH

H OH H

OH H

H HO

HO

H O

CH

₂

OH

H

CH

₂

OH

OH H

H _OH

O

H O

OH

H H

OH H

OH CH₂OH

H

CH₂OH CH₂OH H

OH H H _OH

O

H _H

O H

OH H

OH CH₂OH

H

H O ^H

H

OH H

OH CH₂OH

H

OH OH C

C C C C COOH

OH H HO

OH H

H

H O