多量元素、必須元素、微量元素

生体の主な構成元素。主に共有結合を介して分子を構成する。C、H、N、O、P、S

主にイオンとして存在する。 Na、K、Mg、Ca、Cl

一部の生体成分に必須の元素

真核細胞の中にある膜に囲まれた特殊な構造体。特殊な機能を遂行するために特徴的な構造をしている。

真核細胞に存在する平面状あるいは小管状の膜の網状組織で、核の外膜と連続している。リボソームで覆われた小胞体部分は粗面小胞体といい、リボソームと結合していない部分は滑面小胞体という。ある種のタンパク質の分別や輸送、脂質の合成に関与している。

真核細胞にある溶液の充満した平らな嚢状構造の複合体。タンパク質の修飾、貯蔵、輸送目標の決定に関与している。

真核細胞において消化を担う特別な細胞小器官。タンパク質や核酸、多糖のような細胞の生体高分子の分解を触媒する酵素や、細胞が取り込んだ細菌のような大きな粒子を消化する酵素などが含まれている。

大部分の真核細胞の酸化的エネルギー代謝を行う細胞小器官。外膜と内膜を有し、内膜は特異的に折りたたまれてクルステを形成する。

αおよびβチューブリンのヘテロ二量体から構成されるタンパク質フィラメント。細胞骨格ネットワークの成分で、方向付けられた移動を可能にする構造を形成する。

大部分の真核細胞の細胞質に存在する異なるタンパク質サブユニットから構成された構造体。細胞骨格ネットワークの成分。

二重らせん状にねじれたロープ様のアクチン分子から成るタンパク質フィラメント。細胞骨格ネットワークの成分で、多くの生物の収縮系の役割を担う。ミクロフィラメントともいう。

水は固体になると、水分子が他の4つの水分子と4つの水素結合によって固く結ばれて、隙間のある六方晶系の結晶となり、液体のときよりも密度が小さくなるからから。

主にpH6〜8で緩衝能が強い 生体膜を透過しにくい 生体内に存在しない 金属イオンと錯体を形成しにくい 可視光・紫外光の吸収がほとんどない

人工のアミノ酸 止血・抗炎症効果があり、歯磨き粉にも配合されている。顔のシミ(肝斑)の生成を抑えるとも言われている。

炭化水素鎖が枝分かれした側鎖を持つ分枝状アミノ酸のこと。 バリン、ロイシン、イソロイシン

ポリペプチド合成の完了後に行われるタンパク質の共有結合修飾

動物細胞では、状況に応じて特定のタンパク質中のチロシン、セリン、トレオニンのOH基がリン酸化される。この反応を触媒する酵素のこと。

アミノ酸の実行電荷が0になるpHのこと。 側鎖が電離しないものは5.5〜6.0程度 ヒスチジンだけが体液のpHと同程度の等電点(7.65)をもつので、中性型とプロトン型が生体内に混在する。

二つのシステイン残基のSH基の酸化によって生じる共有結合のこと。タンパク質によってはその三次元構造を安定化させるのに重要である。

フェニルアラニンをチロシンに代謝できない先天性の病態のこと。

BCAAは同じ経路で代謝されるが、その経路に異常があると、BCAAやその途中代謝物(２−オキソ酸)が蓄積して、脳神経系を中心に異常が生じる病気のこと。患者の汗や尿からは２−オキソ酸特有の匂いがすることから病名が名付けられた

クロマトグラフィー担体に共有結合したリガンドへの特異的結合を基礎にした方法で、溶液中のタンパク質あるいはその他の高分子化合物の混合物を分離するクロマトグラフィー技術のこと。

ポーリングによって提唱されたタンパク質の一般的な二次構造。右巻きがほとんど ペプチド結合中のカルボニル酸素と4残基先のアミド水素で共有結合 1回転する間に進む距離は0.54nmであり、この間に3.6個の残基 αヘリックスを安定化させる残基→アラニン αヘリックスを壊す残基→グリシン,プロリン αヘリックスから外に飛び出した側鎖は100度ごとに分布

ペプチド結合が直線上に伸びきった構造をβストランドといい、これが隣に並んで水素結合を形成した構造のこと。 βストランドが同じ向きに並ぶ構造を平行βシート、逆向きに並んでいる構造を逆平行βシートという。

タンパク質を「機能的に」分けたときの各部分のこと。

DNA結合タンパク質などにみられる構造モチーフのこと。同一あるいは異なるポリペプチド鎖からの両親媒性αヘリックスの疎水面(しばしばロイシン残基を含む)が相互作用してコイルドコイル構造を形成したときにできる。

ペプチド結合のカルボニル酸素と、アミド水素の間の水素結合で安定化される構造のこと。

オリゴマータンパク質を構成する複数のポリペプチド鎖から成る構造のこと。

正しくない立体行動をもつタンパク質に結合して、それが正常な構造をとることを助けるタンパク質のこと。

タンパク質の機能的部位とは異なる部位に可逆的に結合して、その機能を調節する因子のこと。 機能的部位とは酵素なら酵素活性中心部位、ヘモグロビンなら酸素結合部位のこと。

生体高分子の二次、三次、四次構造の決定に用いられる方法のこと。高分子の結晶にX線を照射し、その回折像を電気的に、あるいはフィルム上に検出する。

極低温条件下で電子顕微鏡を用いてタンパク質粒子の写真を撮影し、そこから立体構造を知る方法のこと。

一次構造から立体構造を予測しようとGoogle関連企業が発表したプログラムのこと。

アノマー炭素原子の立体配置のみが異なる糖分子の異性体 アノマー炭素→環化によって、それまでアルデヒドまたはケトンを構成していた炭素が、新たにキラル炭素となる炭素原子のこと。

コアタンパク質に大量にグリコサミノグリカンが結合した分子のこと。

ペプチドとヘテログリカンが共有結合したもの。多くの細菌の細胞壁の主成分。

1種類の単糖からなる多糖のこと。単純多糖

2種類以上の単糖からなる多糖のこと。複合多糖

アミノ糖とウロン酸からなる多糖の総称。 アミノ糖→GlcN、GalN、GlcNAc ウロン酸→グルクロン酸

Glcがα-(1→4)結合でつながったものから、α-(1→6)結合で枝分かれが出ているもののうち、動物が産生し、Glcが数万個以上あり、枝分かれも多いもの。

アミロースとアミロペクチンの混合物 数万個のGlcがα-(1→4)結合で枝分かれ無しにつながった→アミロース Glcがα-(1→4)結合でつながったものから、α-(1→6)結合で枝分かれが出ているもののうち、植物が産生し、Glcが数千個以内で、枝分かれはさほど多くない→アミロペクチン

グルコース多糖がアミラーゼによる加水分解作用、あるいはグリコーゲンホスホリラーゼやデンプンホスホリラーゼによる加リン酸分解作用を受けた結果生成する枝分かれしたオリゴ糖のこと。限界デキストリンの分解はα-(1→6)結合が加水分解されたときのみ起こる。

Glcがβ-(1→4)結合で枝分かれ無しにつながったもの。構造ホモグリカン

GlcNAcがβ-(1→4)結合で枝分かれ無しにつながったもの。構造ホモグリカン

GlcN・GlcUA・イズロン酸(グルクロン酸の5位のエピマー)からなり、アミノ基と水酸基の一部が硫酸化を受けている。血液凝固阻止作用がある。グリコサミノグリカンの一種。コアタンパク質のセリン残基に共有結合して存在

GlcUAとGlcNAcが直鎖状につながったもの 水溶液は粘性・潤滑作用が高く、軟骨や関節液の主成分。関節炎や変形性関節症の治療や美容整形で、注射で使われる。グリコサミノグリカンの一種。単独でも存在

GalNAc・GlcUAの繰り返し構造をもち、アミノ基と水酸基の一部が硫酸化されている。グリコサミノグリカンの一種 コアタンパク質のセリン残基に共有結合して存在

ラクトースは胃や小腸では吸収されず、腸に存在する酵素β-ガラクトシダーゼ(ラクターゼ)により分解されてから吸収される。この酵素の働きが不充分だと、吸収されなかったラクトースにより腸内細菌が異常に発酵し、消化管異常や下痢が起きる体質のこと。

糖がグリコシド結合した物質のこと。 糖のアノマー炭素と他分子の結合→グリコシド結合

食物中の難消化性成分の総称。 水溶性食物繊維→マンナン 血糖値低下(糖の吸収を遅らせる)、血中コレステロール値低下(コレステロールから合成される胆汁酸を消費する)作用がある 不溶性食物繊維→セルロース、キチン 便秘予防(腸の運動を促す)や有害物質の吸着・除去の作用がある

唾液、母乳、卵白等に含まれる酵素のこと。ペプチドグリカンの多糖部分を分解して抗菌性を表す。

ヘモグロビンにグルコースが結合したもの 1〜2ヶ月間の血糖値の状態を反映する。

炭素数が12以上の脂肪酸

動物が合成できない脂肪酸で、食物から接種しなければならないもの。 リノール酸、αリノレン酸、アラキドン酸

カルボン酸から最も遠い炭素原子(ω炭素)から数えて3番目の炭素が最初に二重結合を作っている多価不飽和脂肪酸のこと。 αリノレン酸、EPA、DHA

カルボン酸から最も遠い炭素原子(ω炭素)から数えて6番目の炭素が最初に二重結合を作っている多価不飽和脂肪酸のこと。 リノール酸、γリノレン酸、アラキドン酸

グリセロールの水酸基全てに脂肪酸がエステル結合したもの。 脂肪や油脂の主成分。中性脂肪ともいう 水には全く溶けない。生体膜には存在せず、脂肪滴として存在

胃腸では分解や吸収を受けず小腸まで素通りし、酵素リパーゼの働きで1位と3位が加水分解される。TG1分子から、脂肪酸2分子と2-モノアシルグリセロール(2-MAG)1分子生成する。これらは胆汁酸の作用により可溶化されて吸収され、体内でTGに再合成される。 リパーゼの阻害薬(オルリスタットなど)はTGの吸収を妨げるので、抗肥満薬となる。

グリセロールの1位と2位に脂肪酸がエステル結合し、3位にリン酸一極性基が結合したもの。多くの場合、1位に飽和脂肪酸、2位に不飽和脂肪酸が結合している。

脂肪酸を1個だけもつグリセロリン脂質のこと。

スフィンゴシンを骨格とする両親媒性脂質 スフィンゴミエリン、セレブロシド、ガングリオシドなどを含むスフィンゴ脂質は植物や動物の膜に存在する。特に中枢神経系の組織に豊富に存在する。

セラミドの1位の水酸基にホスホコリンが結合したもの。ホスファチジルコリンに似た構造をもち、一部の細胞種では細胞膜の主成分

炭素数18のアルコールの、2位にアミノ基、3位に水酸基、4位に二重結合がある。

スフィンゴシンの2位のアミノ基に高級脂肪酸がアミド結合したもの。

セラミドの1位の水酸基に糖が結合した糖脂質といい、N-アセチルノイラミン酸を含むオリゴ糖鎖が結合したもの。

グリセロリン脂質のうち、1位がエステル結合ではなくビニルエーテル結合であるもの 脳に多く存在し、その代謝異常は重篤な精神遅滞を引き起こす。

炭素数20個の脂肪酸アラキドン酸(例外的にEPA)を前駆体として合成される生体調節分子の総称。

ホスホエタノールアミン残基を介してタンパク質に結合したグリコシルホスファチジルイノシトール構造。GPIアンカーの脂肪酸部分が脂質二重層に埋め込まれ、タンパク質が膜に係留されている。

非ステロイド性抗炎症薬のこと。 シクロオキシゲナーゼを不可逆的に阻害するアスピリンや、可逆的に阻害するインドメタシン、ジクロフェナク、イブプロフェン、ロキソニン等がある。

脂質二重層において、層から層への移動のこと。酵素タンパク質(フリッパーゼ、フロッパーゼ、スクランブラーゼ)の活性がない場合はほぼ起きない。

二重らせんDNAの倍加のこと。親鎖は分離し、新しい鎖の鋳型となる。DNAポリメラーゼとその関連因子によって遂行される。

DNAを鋳型としてmRNAが作られる過程のこと。これを行う酵素をRNAポリメラーゼという。二本鎖DNAから一本鎖DNAへ生物学的情報が転写されること。RNAポリメラーゼとそれに会合した因子から構成される転写複合体によって触媒される。

mRNAからタンパク質が作られる過程のこと。行うのはリボソームである。mRNAのヌクレオチド配列を反映した配列をもつポリペプチドの合成。アミノ酸は活性化tRNAによって供給され、リボソーム、その他の因子を含む翻訳複合体がペプチド結合の形成を触媒する。

RNAを鋳型としてDNAが合成される現象のこと。唯一、セントラルドグマに逆行する現象。この反応を触媒する酵素を逆転写酵素、RNA依存性DNAポリメラーゼという。

翻訳の際、RNA3塩基で一つのアミノ酸をコードする。この三つ組のことをコドンという。タンパク質合成は開始コドンと呼ばれる配列AUG(メチオニン)から始まる。翻訳は終止コドン(UAA、UAG、UGA)で終了する。

新たに合成されたペプチドを翻訳装置から離脱させ、翻訳を停止させる特別なタンパク質(終結因子)によって認識されるコドンのこと。UAA、UAG、UGAがある。

DNAのラギング鎖の不連続合成に際して合成される比較的短いDNA鎖のこと。ラギング鎖はRNAプライマーから合成開始される短いDNA断片がつなぎ合わされてできるが、このDNA断片のこと。

転写を行う酵素の総称

ゲノムDNAの中で最終的にタンパク質になる配列の部分のこと。

スプライシングで捨てられる配列になる部分のこと。

不要と判断される配列部分は切り出され、重要な部分だけがつなぎ合わされる現象のこと。

ウイルスにはRNAを遺伝子とするものがいて、その中で自分のRNAを宿主内で一旦DNAに変換するウイルスのこと。

ゲノムDNAやmRNAに3の倍数でない塩基の欠失や挿入が起きるとフレームがずれて翻訳されること。無意味なアミノ酸配列になったり、終止コドンが出現(3/64の確率)したりする。

回文配列。二本鎖DNA中の対称構造で、自己相補的配列。

DNAを制限酵素で処理し、電気泳動で分離した後、核酸を結合できる膜に転写し、ハイブリダイゼーションを行って特定のDNAを検出する実験のこと。

RNAを電気泳動し、膜にtransferした後にハイブリダイゼーションを行い、特定のRNAの量や長さを測定する技術のこと。臓器や細胞における特定のmRNAの量や変動(老化に伴う変化、薬物投与前後の変化など)を知るために行われる。

二本鎖RNAが細胞内に入ると、それと同じ配列をもつmRNAが分解され、翻訳が阻害される現象のこと。

二本鎖DNAを配列特異的に切断するエンドDNaseのこと。

γ-アミノ酪酸 抑制性神経伝達物質の一つ。グルタミン酸の脱炭素反応で合成される。GABA機能低下により、神経系の活動が上昇しすぎる状態になる。「ベンゾジアゼピン系」や「バルビツール酸系」と呼ばれる薬物は、GABAの機能を助長するので、催眠、抗不安、馴化(おとなしくなる)などの作用がある。

ヒスチジンの脱炭酸反応で合成される。アレルギー反応、胃酸分泌作用、脳の覚醒状態維持などの役割をもつ。抗ヒスタミン薬には、風邪・花粉症・胃潰瘍の症状緩和や睡眠導入薬として用いられる。

神経伝達物質の一つ。トリプトファンの水酸化と脱炭酸反応で合成される。気分や情動に深く関与し、セロトニンの機能低下はうつ病の主要な原因と考えられている。SSRI(フルボキサミン、セルトラリン等)は脳内でのセロトニンの有効濃度を高めるので抗うつ薬として用いられる。

タンパク質やペプチドを特定の化学物質(マトリックス)と混合後、レーザーを照射すると、タンパク質やペプチドが瞬間的に気化し(MALDI)、気化したタンパク質やペプチドに電場をかけ、検出器の中を飛ぶ時間(TOF)を測定すると、これらの質量を高精度に知ることができる。

ペプチドマスフィンガープリンティング 未知タンパク質も断片群の分子量から、そのタンパク質の種類を同定する方法のこと。データベース、コンピュータ、インターネットの急速な進歩により取って変わった。

血液のpHが低下する、つまり酸側に偏るアシドーシスの場合は、H₂CO₃の濃度は一時的に上昇するが、H₂CO₃は速やかにCO₂となり呼気として吐き出される。pHが上昇する、つまりアルカリ側に偏るアルカローシスの場合は、HCO₃-の濃度は一時的に上昇するが、呼吸の速度が変化してCO₂がH₂CO₃と変わることで平衡が保たれる。

担体が電荷を持つことで担体は帯電したタンパク質と結合し担体中にタンパク質を保持できる。溶離液中の塩濃度を徐々に上げることで塩類イオンが担体とタンパク質の結合を壊し、電荷の小さなタンパク質から別々の塩濃度で溶出していく。

担体が多孔性粒子であるため、孔半径より小さなタンパク質は担体に入り、孔半径より大きなタンパク質は単体に入らない。このように分子の大きさによってカラムを通過する時間に差が生じ、分子量の大きなタンパク質ほど早く溶出する。

SDSによって全タンパク質の電荷を陰性にし、タンパク質を変性させることで電荷や立体構造による分離差をなくすことができるから。

ペプチド結合中のカルボニル酸素が負電荷を帯び、アミド窒素が正電荷を帯びていることと、ペプチド結合中のC-N結合が単結合と二重結合の中間的な構造をとるから。