電通大 情報理工学研究科 基盤理工学専攻 専門科目（分子生物学・生物化学・細胞・神経生物学） 2025年度 院試 解答例・解説

プロモーターの向きから鋳型鎖を決める

細菌の -35 領域と -10 領域は単なる目印ではなく、RNA ポリメラーゼがどの向きに結合するかを指定する非対称配列である。ここを取り違えると、mRNA の向き、リボソーム結合配列、開始コドンのすべてが逆になる。答案では「上側鎖と同じ配列を持つ RNA ができる。ただし T は U になる」と一度明示すると、後続の翻訳まで一貫して処理しやすい。

翻訳は最初の AUG だけでなく周辺配列も見る

原核生物では開始コドンの近くにリボソーム結合配列がある。したがって、単に左端から 3 塩基ずつ読むのではなく、結合配列の下流にある AUG を開始点にする。短い配列では終止コドンまで一気に読めるため、答案では終止コドンをアミノ酸として書かないことも確認しておく。

校正機構はエネルギーの所在で説明する

DNA ポリメラーゼの校正を暗記語で済ませると、$3'\to 5'$ 合成がなぜ不利かを説明できない。新しく入る dNTP が反応エネルギーを持つ、という一点から考えると、誤った塩基を切り出しても次の dNTP で伸長を再開できる理由が分かる。逆向き合成では、切り出しによって伸長鎖側の活性化末端を失うため、校正後に再伸長できない。

テロメアは末端を守るための反復配列

テロメアの説明では、単に「染色体末端にある」と書くだけでは弱い。RNA プライマー除去後に埋められない末端が残ること、テロメラーゼが反復配列を足すことでコーディング領域の短縮を防ぐことまで書くと、末端複製問題への解答になる。

神経筋接合部は流れで覚える

シナプス伝達は、電気信号、Ca$^{2+}$、小胞融合、伝達物質、受容体、筋膜脱分極の順で書くと崩れにくい。神経伝達物質名だけでなく、Ca$^{2+}$ が小胞放出のスイッチであること、アセチルコリンがシナプス間隙で速やかに分解されることまで押さえると、短答でも機構の説明になる。

コリン再取り込みは二次性能動輸送

アセチルコリンはそのまま再取り込みされるのではなく、コリンと酢酸に分解される。シナプス前終末が再利用するのは主にコリンであり、Na$^+$ 勾配を使って取り込む。この点は、ATP を直接使う一次性能動輸送ではなく、Na$^+$ 勾配に依存する二次性能動輸送として説明する。

小器官表は数と機能を対応させる

核は大きく通常 1 個、ミトコンドリアは小さく多数という数量情報から判別できる。ゴルジ体、粗面小胞体、滑面小胞体は、タンパク質の合成、修飾・選別、脂質合成・Ca$^{2+}$ 貯蔵という役割分担で整理すると混同しにくい。

分解系は対象物の大きさで分ける

プロテアソームはユビキチン化された個別タンパク質の選択的分解に強い。一方、リソソーム系は膜で包み込んだ大きな基質や小器官も処理できる。答案では「名前」だけでなく、どのような基質をどの場所で分解するかを一緒に書くと、機能説明として成立する。