essential 細胞生物学 15章

今日は15章の問題を考えていく。

問題15－1

核二重膜におけるタンパク組成の違いについて説明せよ、という問題。

特に特徴的なのは内膜である、とのこと。核内膜は核の形態維持に必要となる「核ラミナ」や染色体と結合するタンパクなどが存在している。そのような機能の違いによりタンパク組成が異なる。という答えであった。

しかし答えは答えでも、回答がひとつとは限らないのが生物の問題である。

核の外膜にはどのような特徴があるタンパクが存在するかを調べてみた。

しかし、何が存在するかはわからない。外膜は基本的にERと続いているため、ER関連のタンパク、もしくはリボソームというところらしい。勿論核の細胞内での形態維持、という麺では何らかの細胞骨格と結合するタンパクの存在は明らかであるが、この辺りはもう少し調べる必要性もあるかもしれない。

また、共通、というかこの二十膜をつないでいるもの。

それは当然ながら核膜孔複合体である。この多数のタンパクからなるサブコンプレックスは核内外を隔てるための「ゲート」としての役割を果たす。これが大型の分子の移動はGTPaseを通じた輸送にのみ制限させ、核内へのタンパク輸送を制限している。

回り道をしたが、結局やはり答えが一番シンプルでわかりやすいな。

問題　15－2

原核生物では核が隔離されても支障がないのに、真核生物では離れた区画になった理由を考察せよ、という問題。

答えは原核生物にはイントロン領域がなく、スプライシングを行う必要性がない。そのためmRNAを核から転写され次第、翻訳を行っても何の支障もない。しかし一方で真核生物ではイントロン領域が多くを占め、スプライシングを行う必要がある。そのためスプライシングを行う区画を分け、スプライシング前のｍRNAの翻訳を防ぐ必要がある、というものであった。

うーん、やはり生物というのは奥が深い。

勿論これが理由の一つである、ということは間違いない。しかし個人的に考えられたことはほかに幾つかある。

・核、もっというとDNAが分解対象とならないため。(核は分解されないだろうが、ヒストンなど転写に重要なタンパクは分解される可能性があり、オートファジーでは核全体が分解される可能性も存在する)

・ERなどを通じたタンパク輸送をより効率よく行うことができるようにするため(二十膜で取り囲まれていない場合、輸送が非常に非効率的なものになると考えられる)

ほかにも何か理由が思いつけばそのときにまた書き足していこう。

最後の問題。

問題　15－3

翻訳終了後にmRNAはER膜に存在するが、リボソームは乖離して細胞質のリボソームプールへと戻る理由について。

答え。

mRNA分子は常に10から20個のリボソームと相互作用しており、リボソーム自身はER膜タンパクと相互作用している。そして5'から３’へと移り翻訳が終了したリボソームは遊離して戻る。しかし一方でｍRNA分子はほかの多くのリボソームと新たに５’において新たに相互作用するため小胞体に結合したままである、というものであった。

うーん・・・これはそのままでいいかな？ただ気になった点はある。

それは無限ループができてしまう、ということ。つまりこの書き方だと延々とタンパク合成ができてしまうわけで。

何かしらmRNAからの翻訳をストップさせ、そしてmRNAを分解するための手段があるはず。その辺は調べてみる必要があるかもな。

とりあえず尻つぼみになってしまった感は否めないけど、今日はこれで終わり。

明日も時間はあるので、今日の続きとして3問解こう。