第109回薬剤師国家試験 問116 プリオンタンパク質 PrP の構造と性質

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■ 正解
1、3


■ 問題のポイント

正常型 PrPC と異常型 PrPSc の違いは、

  • 二次構造の違い(αヘリックス優位か、βシート優位か)
  • アミノ酸(特にプロリン・グリシン)の構造的役割
  • GPIアンカーがどこに結合するか

を正しく理解しているかを問う問題。


● 1 図2に示す PrPSc は、図1に示す PrPC に比べて βシート構造が多い(正)
正常型 PrPCαヘリックスが多く、βシートが少ない構造をとる。
一方、異常型 PrPScβシート含量が増加しており、これが凝集・沈着しやすさの一因となる。
→ 記述どおりで正しい。


● 2 βシート構造の安定性は、並行するペプチド鎖間のジスルフィド結合による(誤)
βシートの安定化に寄与する主な力は、主鎖同士の水素結合である。
ジスルフィド結合(S–S結合)は、システイン側鎖同士の共有結合であり、
βシート特有の安定化要因ではない。
→ 誤り。


● 3 図3に示す PrP に点在するプロリンは、その環状構造により二次構造の形成と規則性に影響を与えている(正)
プロリンは側鎖が環状構造をとり、主鎖の回転自由度を制限する。
そのため、αヘリックスやβシートの連続性を途切れさせたり、折れ曲がり・ターンを作りやすくする
→ 二次構造の形成とその規則性に影響を与える、という記述は正しい。


● 4 PrP に多く存在するグリシンは、ループ構造への変化を妨げる要因となる(誤)
グリシンは側鎖が水素のみであり、立体的な制約が小さいため、
柔軟性が高く、ターンやループ構造をとりやすいアミノ酸である。
「ループ構造への変化を妨げる」というのは逆。
→ 誤り。


● 5 PrPC において GPIアンカーが結合するアミノ酸残基は、1番目のメチオニンである(誤)
GPIアンカーは、タンパク質のC末端側の特定残基に結合する。
PrP でも C末端近傍の残基が GPIアンカー付加部位であり、
N末端の1番目メチオニンではない。
→ 誤り。


■ まとめ

  • PrPSc は PrPC より βシートが多い → 1 正
  • βシートの安定化は主に水素結合であり、ジスルフィド結合ではない → 2 誤
  • プロリンは環状構造により二次構造・その規則性に影響 → 3 正
  • グリシンは柔軟でループ形成をむしろ助ける → 4 誤
  • GPIアンカーは C末端側に付加され、1番目メチオニンではない → 5 誤

→ 正解は 1 と 3

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