109Q116｜第109回 薬剤師国家試験 過去問
プリオン病では、プリオンタンパク質（PrP）の感染性を有した異常型が蓄積 c と異常型である する。プリオンタンパク質の特徴として、正常型であるPrP Sc が相互作用（会合）すると、正常型が異常型へと変換されることが知られて PrP c の立体構造、図2 はPrP Sc の仮想の立 いる。図1 はNMR により解析されたPrP 体構造をそれぞれ安定な二次構造をわかりやすくリボン図で描いている。なお、図 c のC 末端にはGPI アンカーが付加されている。 中には示されていないが、PrP 図3 は、PrP の遺伝子配列から予想される翻訳産物をアミノ酸の一文字表記で示 している。アミノ酸配列のうち、プロリン残基は黒点（●）で、グリシン残基は 2 重下線で示している。 以下の記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。 図1 図2 図3 3KP 3GG 30 1 MANLGCWMLVLFVATWSDLGLCKKRP 3GQGSP 3GGNRYPP 3 3QGGGGWGQP 33 60 31 WNTGGSRYP 3HGGGWGQP 3HGGGWGQP 3HGGGWG 90 61 HGGGWGQP 3SKP 3KTNMKHMAGAAAAGA 120 91 QGGGTHSQWNKP 3IIHFGSDYEDRYY 150 121 VVGGLGGYMLGSAMSRP Helix 1 3NQVYYRP 3MDEYSNQNNFVHDCV 180 151 RENMHRYP Helix 1 Helix 2 181 NITIKQHTVTTTTKGENFTETDVKMMERVV 210 Helix 2 Helix 3 3 3V 240 211 EQMCITQYERESQAYYQRGSSMVLFSSPP Helix 3 241 ILLISFLIFLIVG 253
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正解: 1・3
正答
1・3
この問題のポイント
正常型と異常型の二次構造差、βシートの安定化、ProとGlyの主鎖構造への影響、GPIアンカー位置を図から判断します。
解説
図1の正常型PrPᶜはαヘリックスに富むのに対し、図2の異常型PrPˢᶜはβシートが増え、凝集しやすくなります。βシートは主鎖のC=OとN-H間の水素結合で安定化され、鎖間ジスルフィド結合が本質ではありません。Proは側鎖が主鎖Nへ環状に結合して主鎖の回転を制限し、規則的二次構造を途切れさせやすい残基です。Glyは側鎖がHだけで柔軟性が高く、ターンやループ形成を容易にします。
選択肢の確認
1．図2 に示すPrP Sc は、図1 に示すPrP c に比べてb シート構造が多い。：正答。図2では矢印状に描かれたβシートが増えています。
2．b シート構造の安定性は、並行するペプチド鎖間で形成されるジスルフィド （S︲S）結合によっている。：主鎖間の水素結合で安定化されます。
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 その規則性に影響を与えている。：正答。主鎖角を制限し、ヘリックスやシートの規則性へ影響します。
4．図3 に示すPrP に多く存在するグリシンは、特定の二次構造からループ構造へ の変化を妨げる要因となっている。：Glyは柔軟性が高く、むしろターンやループを作りやすくします。
5．PrP c においてGPI アンカーが結合するアミノ酸残基は、図3 で1 番目のメチ オニンである。：GPIはC末端側シグナル配列の切断後の部位に付加され、N末端Metではありません。
覚えるポイント
異常型PrPはβシート増加、βシートは水素結合、Proは剛直、Glyは柔軟、GPIアンカーは成熟タンパク質のC末端側です。