（糖）

１.母乳の中にはヒトの細胞表面の糖鎖の構造に似たオリゴ糖がふくまれており、これが乳児の腸内感染症を防ぐ働きがあると言われている。どのような分子機構が考えられるか？

　母乳のオリゴ糖のことは知りません．文献で調べたわけではないが想定されるメカニズムは以下のようなものでしょう： 細菌とかウイルスが感染するときには，まず細胞に取り付かねばなりません．例えばインフルエンザなら，細胞表面に顔を出しているグリコホリンAなどシアル酸をもつオリゴ糖鎖がウイルスの受容体になります．コレラ感染のときはコレラ菌自身ではなくコレラトキシン(コレラ毒素)が細胞表面のガングリオシドG_M1という糖脂質のオリゴ糖鎖に取り付きます．他のウイルス，細菌，細菌毒素なども，細胞表面の受容体に取り付き，受容体にはたいていオリゴ糖鎖がついてます．もし母乳のオリゴ糖が，ウイルスや毒素の受容体となるオリゴ糖鎖に似た構造であれば，ウイルスや毒素は母乳のオリゴ糖に結合し，細胞のオリゴ糖鎖に結合する割合が減る，つまり細胞表面のオリゴ糖鎖に対し母乳のオリゴ糖が競合することにより感染を防ぐ，または軽減する役割があるでしょう．

（核酸）

2.シトシンは修飾を受け5-メチルシトシンになっていることが多い。この部分は他の部分より変異が起こりやすいことが知られている。どのような変異が起こるか。

　遺伝子とはDNA分子のこと，遺伝情報はDNAの塩基配列として記録され，親から子に伝えられるし，そのヒトの生涯を通して同じ構造を維持しなければなりません．DNAは二重らせん構造で，アデニン(A)：チミン(T)，グアニン(G)：シトシン(C)が対をつくっていることを，James D. WatsonとF.H.C. Crickが1953年に予想して発表，その後，この構造が確かめられました．これが現代分子生物学の基本です．Cは4位にアミノ基がついてますが，アミノ基(-NH₂)は酵素反応でなく，細胞内で自然に加水分解され酸素に置き換わりウラシル(U)になります(くわしく書けば，加水分解で-OHになり，互変異性でウラシルに変わる)．32億塩基対のヒトDNAには14億ほどのCがありますが，1日に約120分子がUに変わるそうです．微々たるものですが，とにかくDNAが自然に変化することは確かです．つまりG：C対がG：U対になり細胞内のDNA損傷センサが異常を感知します．DNAにはUがないから，もしUがあればCの加水分解で生じたことは確実，つまりDNA修復系はUを切り取ってCに置き換えれば元通りになり変異は起きません．ところが5-メチルシトシンのアミノ基が加水分解されて酸素に置き換わると5-メチルウラシルになります．5-メチルウラシル＝チミン(T)でDNAの正常な成分です．ですから生じるG：T対は，本来G：CだったものがG：Tに変異したのか，A：TだったものがG：Tになったのか分かりません．つまりDNA修復系はどちらに直してよいのか分からないから間違って修復する率が高くなります．つまり変異の可能性が高いということです．

（脂質）

3.アシルキャリアプロテイン（ACP）について知るところを述べよ。（役割、構造、細胞内局在性など）

 (3)　脂肪酸の分解のときは，脂肪酸はCoAのチオエステルとして代謝されますが，逆に脂肪酸を合成するときはACPとのチオエステルとして合成します．CoAはヌクレオチド誘導体ですが，ACPはタンパクです．しかし，両者ともアシル基のつくところはパンテテイン基のSH基です。大腸菌ではACPはアミノ酸77残基の小タンパクですが，高等動物ではサイトゾルの脂肪酸シンターゼという巨大タンパクの一部であり，単独なACP分子としては存在しません．この脂肪酸シンターゼはアセチルCoAとマロニルCoAからパルミチン酸を合成する多機能酵素で，アミノ酸2500残基以上からなるサブユニットの二量体です．アセチルCoAやマロニルCoAのアセチル基やマロニル基は，一旦この巨大タンパクのACP部分にチオエステル結合し，その後縮合，還元，脱水，還元を繰返してパルミチン酸にまで合成されます．詳しい分子構造などは生化学の教科書で自分で確かめて下さい．