プリンキピア

第37章内分泌系

Visual Connection Questions図を使った問題

Exercises 7練習問題 7
Exercise 7問題 7
Figure 37.5 Heat shock proteins (HSP) are so named because they help refold misfolded proteins. In response to increased temperature (a “heat shock”), heat shock proteins are activated by release from the NR/HSP complex. At the same time, transcription of HSP genes is activated. Why do you think the cell responds to a heat shock by increasing the activity of proteins that help refold misfolded proteins?
図37.5：熱ショックタンパク質（HSP）は、誤って折りたたまれたタンパク質の折りたたみ直しを助けることから、そう名づけられた。温度上昇、すなわち「熱ショック」に応じて、HSPはNR/HSP複合体から離れ、活性化する。同時にHSP遺伝子の転写も活性化する。熱ショックに応答して、誤って折りたたまれたタンパク質を折りたたみ直すタンパク質の活動を増やすのは、なぜだと考えられるか。
Solution解き方
Figure 37.5 Proteins unfold, or denature, at higher temperatures.
図37.5：高温ではタンパク質の折りたたみがほどけ、変性するからである。

Review Questions確認問題

Exercises 8–10練習問題 8–10
Exercise 8問題 8
A new antagonist molecule has been discovered that binds to and blocks plasma membrane receptors. What effect will this antagonist have on testosterone, a steroid hormone?
細胞膜受容体に結合して遮断する、新しい拮抗分子が発見された。この分子は、ステロイドホルモンであるテストステロンにどのような影響を与えるか。
  1. It will block testosterone from binding to its receptor.
    テストステロンの受容体への結合を妨げる。
  2. It will block testosterone from activating cAMP signaling.
    テストステロンによるcAMP信号伝達の活性化を妨げる。
  3. It will increase testosterone-mediated signaling.
    テストステロンを介する信号伝達を増やす。
  4. It will not affect testosterone-mediated signaling.
    テストステロンを介する信号伝達には影響しない。
Solution解き方
D
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Exercise 9問題 9
What effect will a cAMP inhibitor have on a peptide hormone-mediated signaling pathway?
cAMP阻害薬は、ペプチドホルモンを介する信号伝達経路にどのように作用するか。
  1. It will prevent the hormone from binding its receptor.
    ホルモンの受容体への結合を妨げる。
  2. It will prevent activation of a G-protein.
    Gタンパク質の活性化を妨げる。
  3. It will prevent activation of adenylate cyclase.
    アデニル酸シクラーゼの活性化を妨げる。
  4. It will prevent activation of protein kinases.
    プロテインキナーゼの活性化を妨げる。
Solution解き方
D
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Exercise 10問題 10
When insulin binds to its receptor, the complex is endocytosed into the cell. This is an example of ______ in response to hormone signaling.
インスリンが受容体に結合すると、複合体はエンドサイトーシスで細胞内に取り込まれる。これは、ホルモン信号への応答としての______の例である。
  1. cAMP activation
    cAMPの活性化
  2. generating an intracellular receptor
    細胞内受容体の生成
  3. activation of a hormone response element
    ホルモン応答配列の活性化
  4. receptor down-regulation
    受容体のダウンレギュレーション
Solution解き方
D
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Critical Thinking Questions考察問題

Exercises 11–13練習問題 11–13
Exercise 11問題 11
Name two important functions of hormone receptors.
ホルモン受容体の重要な働きを二つ挙げなさい。
Solution解き方
The number of receptors that respond to a hormone can change, resulting in increased or decreased cell sensitivity. The number of receptors can increase in response to rising hormone levels, called up-regulation, making the cell more sensitive to the hormone and allowing for more cellular activity. The number of receptors can also decrease in response to rising hormone levels, called down-regulation, leading to reduced cellular activity.
ホルモンに応答する受容体の数が変わることで、細胞の感受性が上がったり下がったりする。ホルモン濃度の上昇に応じて受容体が増えることをアップレギュレーションといい、細胞はより敏感になり、活動も増える。ホルモン濃度の上昇に応じて受容体が減ることもあり、ダウンレギュレーションと呼ばれる。この場合、細胞活動は低下する。
Exercise 12問題 12
How can hormones mediate changes?
ホルモンは、どのように変化を仲介するか。
Solution解き方
Depending on the location of the protein receptor on the target cell and the chemical structure of the hormone, hormones can mediate changes directly by binding to intracellular receptors and modulating gene transcription, or indirectly by binding to cell surface receptors and stimulating signaling pathways.
標的細胞での受容体タンパク質の位置とホルモンの化学構造により、作用の仕方は異なる。細胞内受容体に結合して遺伝子転写を調節し、直接変化を仲介する場合と、細胞表面の受容体に結合して信号伝達経路を刺激し、間接的に仲介する場合がある。
Exercise 13問題 13
Why is cAMP-mediated signal amplification not required in steroid hormone signaling? Describe how steroid signaling is amplified instead.
ステロイドホルモンの信号伝達で、cAMPによる信号増幅が不要なのはなぜか。代わりにどのように増幅されるか説明しなさい。
Solution解き方
In steroid hormone signaling, the steroid interacts directly with its intracellular receptor rather than signaling through a second messenger like cAMP. The steroid-receptor complex then moves into the nucleus, and directly regulates the transcription of DNA. This will cause the cell to produce multiple copies of the target gene, amplifying the signal from the hormone at the transcriptional level rather than the second messenger level.
ステロイドは、cAMPのような第二メッセンジャーを介さず、細胞内受容体に直接作用する。ステロイド・受容体複合体は核へ入り、DNAの転写を直接調節する。細胞が標的遺伝子のコピーを複数つくるため、第二メッセンジャーの段階ではなく、転写の段階で信号が増幅される。
adenylate cyclase
アデニル酸シクラーゼ
an enzyme that catalyzes the conversion of ATP to cyclic AMP
ATPから環状AMPへの変換を触媒する酵素。
down-regulation
ダウンレギュレーション
a decrease in the number of hormone receptors in response to increased hormone levels
ホルモン濃度の上昇に応じて、ホルモン受容体の数が減ること。
first messenger
第一メッセンジャー
the hormone that binds to a plasma membrane hormone receptor to trigger a signal transduction pathway
細胞膜のホルモン受容体に結合し、信号伝達経路を引き起こすホルモン。
G-protein
Gタンパク質
a membrane protein activated by the hormone first messenger to activate formation of cyclic AMP
第一メッセンジャーであるホルモンによって活性化され、環状AMPの形成を促進する膜タンパク質。
hormone receptor
ホルモン受容体
the cellular protein that binds to a hormone
ホルモンに結合する細胞のタンパク質。
intracellular hormone receptor
細胞内ホルモン受容体
a hormone receptor in the cytoplasm or nucleus of a cell
細胞質または核にあるホルモン受容体。
phosphodiesterase (PDE)
ホスホジエステラーゼ（PDE）
enzyme that deactivates cAMP, stopping hormone activity
cAMPを不活性化し、ホルモンの作用を止める酵素。
plasma membrane hormone receptor
細胞膜ホルモン受容体
a hormone receptor on the surface of the plasma membrane of a cell
細胞膜の表面にあるホルモン受容体。
up-regulation
アップレギュレーション
an increase in the number of hormone receptors in response to increased hormone levels
ホルモン濃度の上昇に応じて、ホルモン受容体の数が増えること。