プリンキピア

第9章細胞間の情報伝達

Review Questions確認問題

Exercises 20–25練習問題 20–25
Exercise 20問題 20
What is the function of a phosphatase?
ホスファターゼの働きは何か。
  1. A phosphatase removes phosphorylated amino acids from proteins.
    タンパク質からリン酸化されたアミノ酸を除く。
  2. A phosphatase removes the phosphate group from phosphorylated amino acid residues in a protein.
    タンパク質のリン酸化アミノ酸残基からリン酸基を除く。
  3. A phosphatase phosphorylates serine, threonine, and tyrosine residues.
    セリン、トレオニン、チロシン残基をリン酸化する。
  4. A phosphatase degrades second messengers in the cell.
    細胞内のセカンドメッセンジャーを分解する。
Solution解き方
B
B
Exercise 21問題 21
How does NF-κB induce gene expression?
NF-κBはどのように遺伝子発現を誘導するか。
  1. A small, hydrophobic ligand binds to NF-κB, activating it.
    小さな疎水性リガンドがNF-κBに結合し、活性化する。
  2. Phosphorylation of the inhibitor Iκ-B dissociates the complex between it and NF-κB, and allows NF-κB to enter the nucleus and stimulate transcription.
    阻害因子Iκ-Bがリン酸化されるとNF-κBとの複合体が解離し、NF-κBが核へ入って転写を促せるようになる。
  3. NF-κB is phosphorylated and is then free to enter the nucleus and bind DNA.
    NF-κBがリン酸化され、その後自由に核へ入ってDNAに結合できるようになる。
  4. NF-κB is a kinase that phosphorylates a transcription factor that binds DNA and promotes protein production.
    NF-κBは、DNAに結合してタンパク質の生産を促す転写因子をリン酸化するキナーゼである。
Solution解き方
B
B
Exercise 22問題 22
Apoptosis can occur in a cell when the cell is ________________.
細胞が________________とき、アポトーシスが起こることがある。
  1. damaged
    損傷した
  2. no longer needed
    不要になった
  3. infected by a virus
    ウイルスに感染した
  4. all of the above
    上記のすべて
Solution解き方
D
D
Exercise 23問題 23
What is the effect of an inhibitor binding an enzyme?
阻害因子が酵素に結合すると何が起こるか。
  1. The enzyme is degraded.
    酵素が分解される。
  2. The enzyme is activated.
    酵素が活性化される。
  3. The enzyme is inactivated.
    酵素が不活性化される。
  4. The complex is transported out of the cell.
    複合体が細胞外へ運ばれる。
Solution解き方
C
C
Exercise 24問題 24
How does PKC’s signaling role change in response to growth factor signaling versus an immune response?
成長因子のシグナル伝達と免疫応答では、PKCのシグナル伝達上の役割はどう変わるか。
  1. PKC interacts directly with signaling molecules in both cascades, but only exhibits kinase activity during growth factor signaling.
    両方のカスケードでシグナル分子と直接相互作用するが、成長因子のシグナル伝達時だけキナーゼ活性を示す。
  2. PKC interacts directly with signaling molecules in growth factor cascades, but interacts with signaling inhibitors during immune signaling.
    成長因子のカスケードではシグナル分子と直接相互作用するが、免疫シグナル伝達ではシグナルの阻害因子と相互作用する。
  3. PKC amplifies growth factor cascades, but turns off immune cascades.
    成長因子のカスケードを増幅するが、免疫のカスケードは停止させる。
  4. PKC is activated during growth factor cascades, but is inactivated during immune response cascades.
    成長因子のカスケードでは活性化し、免疫応答のカスケードでは不活性化する。
Solution解き方
B
B
Exercise 25問題 25
A scientist notices that a cancer cell line fails to die when they add an inducer of apoptosis to his culture of cells. Which hypothesis could explain why the cells fail to die?
ある科学者は、培養したがん細胞株にアポトーシス誘導因子を加えても細胞が死なないことに気付いた。その理由を説明できる仮説はどれか。
  1. The cells have a mutation that prevents the initiation of apoptosis signaling.
    アポトーシスのシグナル伝達の開始を妨げる変異が細胞にある。
  2. The cells have lost expression of the receptor for the apoptosis-inducing ligand.
    アポトーシスを誘導するリガンドの受容体の発現が失われている。
  3. The cells overexpress a growth factor pathway that inhibits apoptosis.
    アポトーシスを阻害する成長因子の経路が過剰に発現している。
  4. All of the above.
    上記のすべて。
Solution解き方
D
D

Critical Thinking Questions考察問題

Exercises 26–28練習問題 26–28
Exercise 26問題 26
What is a possible result of a mutation in a kinase that controls a pathway that stimulates cell growth?
細胞増殖を促す経路を制御するキナーゼに変異が起こると、どのような結果が考えられるか。
Solution解き方
If a kinase is mutated so that it is always activated, it will continuously signal through the pathway and lead to uncontrolled growth and possibly cancer. If a kinase is mutated so that it cannot function, the cell will not respond to ligand binding.
キナーゼが常に活性化する変異なら、経路を通じてシグナルを送り続け、制御されない増殖、場合によってはがんにつながる。キナーゼが働けなくなる変異なら、細胞はリガンドの結合に応答しなくなる。
Exercise 27問題 27
How does the extracellular matrix control the growth of cells?
細胞外マトリックスはどのように細胞増殖を制御するか。
Solution解き方
Receptors on the cell surface must be in contact with the extracellular matrix in order to receive positive signals that allow the cell to live. If the receptors are not activated by binding, the cell will undergo apoptosis. This ensures that cells are in the correct place in the body and helps to prevent invasive cell growth as occurs in metastasis in cancer.
細胞表面の受容体は、生存を許す正のシグナルを受けるために細胞外マトリックスと接触しなければならない。結合によって受容体が活性化されなければ、細胞はアポトーシスを起こす。このしくみは細胞が体内の正しい場所にあることを確保し、がんの転移で見られるような侵襲的な細胞増殖を防ぐ助けとなる。
Exercise 28問題 28
A scientist notices that a cancer cell line shows high levels of phosphorylated ERK in the absence of EGF. What are two possible explanations for the increase in phosphorylated ERK? Be specific in which proteins are involved.
ある科学者は、EGFがなくても、あるがん細胞株ではリン酸化ERKが高い濃度で存在することに気付いた。リン酸化ERKの増加を説明する可能性を二つ挙げなさい。関与するタンパク質を具体的に示すこと。
Solution解き方
Possible explanations:
考えられる説明：
  1. EGFR dimer cannot separate.
    EGFR二量体が解離できない。
  2. An upstream mutation (in Ras, Raf, MEK) constitutively activates the signaling cascade.
    上流のRas、Raf、MEKのいずれかの変異が、カスケードを恒常的に活性化している。
  3. ERK has a mutation that prevents it from binding to its phosphatase.
    ERKに、そのホスファターゼへの結合を妨げる変異がある。
  4. The cell has a mutation preventing the expression or function of the ERK-specific phosphatase.
    ERK特異的ホスファターゼの発現または機能を妨げる変異が細胞にある。
apoptosis
アポトーシス
programmed cell death
プログラムされた細胞死。
growth factor
成長因子
ligand that binds to cell-surface receptors and stimulates cell growth
細胞表面受容体に結合し、細胞増殖を刺激するリガンド。
inhibitor
阻害因子
molecule that binds to a protein (usually an enzyme) and keeps it from functioning
タンパク質（通常は酵素）に結合し、その働きを妨げる分子。
phosphatase
ホスファターゼ
enzyme that removes the phosphate group from a molecule that has been previously phosphorylated
既にリン酸化された分子からリン酸基を除去する酵素。
phosphodiesterase
ホスホジエステラーゼ
enzyme that degrades cAMP, producing AMP, to terminate signaling
cAMPを分解してAMPを作り、シグナル伝達を終える酵素。