第110回薬剤師国家試験 問115 コラーゲンの構造と翻訳後修飾

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■ 正解

2、3

■ コラーゲンの基本事項

  • コラーゲンは3本のポリペプチド鎖が絡み合った三重らせん構造をとる。
  • アミノ酸配列はGly–X–Y の繰り返しで、X・Y に Pro や Hyp(ヒドロキシプロリン)が多い。
  • Pro → Hyp(ヒドロキシプロリン)への変換はビタミンC依存性
  • 三重らせんはαヘリックスではない(全く別の構造)。
  • コラーゲンは細胞外マトリックス(ECM)の主要成分であり、細胞骨格ではない。

■ 各選択肢の解説

● 1:三重らせん構造は αヘリックスである(誤)

コラーゲンの三重らせんはコラーゲン特有の右巻き三重らせんであり、αヘリックスとは全く異なる構造。
したがって誤り。

● 2:X はヒドロキシ化されたプロリンである(正)

コラーゲン配列の Gly–Pro–X の X には、ヒドロキシプロリン(Hyp)が入ることが多い。
Hyp は Pro の翻訳後修飾であり、三重らせんの安定化に必須。
よって正しい。

● 3:グリシン残基の繰り返しが三重らせん形成に重要(正)

三重らせんの中心部は非常に狭く、最小のアミノ酸であるグリシン(Gly)でないと収まらない。
そのため Gly–X–Y の繰り返しが必須であり、正しい。

● 4:ビタミンCは核内で転写を促進する(誤)

ビタミンCはプロリン・リジンのヒドロキシ化酵素の補因子として働く。
核内で遺伝子転写を促進するわけではない。
誤り。

● 5:コラーゲン三量体は細胞骨格を構成する(誤)

細胞骨格はアクチン・微小管・中間径フィラメントなど。
コラーゲンは細胞外マトリックス(ECM)で組織の強度を保つ。
したがって誤り。

■ まとめ

  • 2:X=ヒドロキシプロリン(Pro の翻訳後修飾) → 正しい
  • 3:Gly の繰り返しが三重らせんの必須条件 → 正しい
  • 1:αヘリックスではない
  • 4:ビタミンCは転写ではなくヒドロキシ化に必要
  • 5:コラーゲンは細胞外マトリックスであり細胞骨格ではない

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