令和6年度 I-4-6

解説

この問題で問われていること

タンパク質の性質に関する5つの記述のうち、最も適切なものを選ぶ問題。アミノ酸の性質、ペプチド結合、遺伝情報との関係、タンパク質の構造安定化に関わる結合の種類についての知識が問われている。

解き方

① タンパク質の基本: アミノ酸配列はDNAの塩基配列で決まる。アミノ酸はほぼL体。ペプチド結合・ジスルフィド結合は共有結合。疎水性の側鎖は内側に集まる
② ①は表面(実際は内部)、②はD体(実際はL体)、③⑤は共有結合を非共有結合としている
③ ④

正解が正しい理由

タンパク質のアミノ酸配列は、遺伝情報を担うDNA(核酸)の塩基配列によって(遺伝暗号を介して)規定されるというセントラルドグマの基本原理と一致するため、④が正しい記述である。

各選択肢について

• ① フェニルアラニン等の非極性(疎水性)アミノ酸の側鎖は、折りたたまれた球状タンパク質では水との接触を避け内部の疎水性コアに埋もれることが多く、「表面に分布する」は実際と逆で誤り。
• ② 天然のタンパク質を構成するアミノ酸はほとんどがL体であり、D体ではないため誤り。
• ③ ペプチド結合はアミノ酸のカルボキシ基とアミノ基の間で水分子が取れて形成される共有結合であり、非共有結合ではないため誤り。
• ④ タンパク質のアミノ酸配列がDNA(核酸)の塩基配列(遺伝暗号)によって規定されるという記述は、分子生物学の中心原理(セントラルドグマ)と一致しており、これが正答。
• ⑤ 静電相互作用・水素結合・疎水性相互作用は非共有結合だが、ジスルフィド結合(S-S結合)はシステイン側鎖間の共有結合で非共有結合には分類されないため、結合の分類を誤り不適切。

覚えるべきポイント

タンパク質の高次構造の安定化には、共有結合であるジスルフィド結合(S-S結合)と、非共有結合である静電相互作用・水素結合・疎水性相互作用の両方が関わるが、両者は結合の種類として明確に区別される点に注意する。また、疎水性アミノ酸の側鎖は水中では内部に埋もれる傾向がある点も覚えておく。