111Q114｜第111回 薬剤師国家試験 過去問
抗原Ｘに結合する単クローン由来のヒト免疫グロブリン（IgG1）は、2 本の重 鎖（H 鎖）と2 本の軽鎖（L 鎖）からなり、図1 に示すように、2 本の重鎖間と重 鎖・軽鎖間に4 つのジスルフィド結合を含み、分子量がほぼ同じ 12 個の構造単位 で構成される。また、IgG1 全体の分子量は約 150 kDa である。 この IgG1 分子を界面活性剤であるドデシル硫酸ナトリウムの存在下で熱変性さ せ、ポリアクリルアミドゲル電気泳動を行い、タンパク質に結合する色素（クマ シーブリリアントブルー）で染色した。ジスルフィド結合を還元する 2-メルカプ トエタノールを加えて熱変性を行った場合と、加えないで熱変性を行った場合で は、図2 に示すように、泳動結果に違いがあった。ただし、バンド2 とバンド3 に 含まれる分子数の比は 1：1 であった。 以下の記述のうち、正しいのはどれか。２つ選べ。
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正解: 1・5
正答
1・5
この問題のポイント
非還元SDS-PAGEではジスルフィド結合を保ったIgG1全体が約150 kDaの1本、還元条件ではH鎖約50 kDaとL鎖約25 kDaの2本に分かれます。
解説
画像の実験1はIgG1由来のバンド1だけなので非還元条件、実験2はバンド2と3へ分かれるため2-メルカプトエタノールを加えた還元条件です。SDSと加熱により非共有結合は壊れ、さらに鎖間S−S結合を還元すると2本のH鎖と2本のL鎖が別々に泳動されます。図で上側のバンド2がH鎖、下側のバンド3がL鎖です。抗原結合部位はH鎖可変部とL鎖可変部が一緒に形成するため、どちらの鎖にもその構成部分があります。
選択肢の確認
1．2-メルカプトエタノールを加えて熱変性を行ったのは、実験2 である。：正しい。二種類の鎖へ分離した像です。
2．バンド1 から抽出したタンパク質は、電気泳動前の IgG1 よりも強く抗原Ｘに 結合することができる。：誤り。SDSと加熱で変性しており、抗原結合能は保たれません。
3．バンド2 、バンド3 の分子量は、それぞれ 100 kDa、50 kDa と見積もられる。：誤り。各分子は約50 kDaのH鎖と約25 kDaのL鎖です。
4．バンド3 のタンパク質は、熱変性によって切断された重鎖の断片である。：誤り。共有結合切断片ではなく、還元で分離した完全なL鎖です。
5．バンド2 とバンド3 のタンパク質は、いずれも抗原結合部位を含む。：正しい。H鎖とL鎖の各可変部が結合部位を構成します。
覚えるポイント
還元SDS-PAGEのIgGはH鎖50 kDa、L鎖25 kDaです。ゲルの移動距離は小さい分子ほど大きくなります。