| 第I部 序論 |
| 1. 細胞と細胞研究法の全体像 3 |
| 細胞の起源と進化 3 |
| 最初の細胞 4 |
| 代謝の進化 5 |
| 現存の原核生物 6 |
| 真核細胞 7 |
| 真核生物の起源 7 |
| 多細胞生物の出現 10 |
| 実験モデルとしての細胞 12 |
| 大腸菌 12 |
| 酵母 13 |
| 線虫 14 |
| ショウジョウバエ 14 |
| シロイヌナズナ 15 |
| 脊椎動物 15 |
| 細胞生物学で用いる実験法 17 |
| 光学顕微鏡 17 |
| 電子顕微鏡 22 |
| 細胞成分の分画 23 |
| 動物細胞の培養 26 |
| 植物細胞の培養 29 |
| ウイルス 29 |
| Key Experiment 動物細胞培養 28 |
| Molecular Medicine ウイルスとがん 30 |
| 2. 細胞の構成成分 35 |
| 細胞を構成する分子 35 |
| 炭水化物 36 |
| 脂質 38 |
| 核酸 39 |
| タンパク質 42 |
| 生体膜 49 |
| 膜脂質 49 |
| 膜タンパク質. 51 |
| 生体膜を通り抜ける輸送 53 |
| プロテオミクス : 細胞のタンパク質の大規模解析 55 |
| 細胞内タンパク質の同定 55 |
| タンパク質局在の網羅的解析 56 |
| タンパク質間相互作用 58 |
| Key Experiment ポリペプチド鎖の折りたたみ 46 |
| Key Experiment 生体膜の構造 50 |
| 3. 細胞の代謝 61 |
| 生体触媒としての酵素の中心的役割 61 |
| 酵素の触媒活性 61 |
| 酵素触媒の反応機構 62 |
| 補酵素 65 |
| 酵素活性の調節 65 |
| 代謝エネルギー 67 |
| 自由エネルギーとATP 67 |
| グルコースからATPの産生 69 |
| 他の有機分子からのエネルギーの誘導 73 |
| 光合成 74 |
| 細胞構成成分の生合成 75 |
| 炭水化物 76 |
| 脂質 77 |
| タンパク質 78 |
| 核酸 80 |
| Molecular Medicine フェニルケトン尿症 81 |
| Key Experiment 代謝桔抗薬と化学療法 82 |
| 4. 分子生物学の基礎 85 |
| 遺伝，遺伝子，そしてDNA 85 |
| 遺伝子と染色体 85 |
| 遺伝子と酵素 86 |
| 遺伝物質としてのDNAの同定 88 |
| DNAの構造 89 |
| DNAの複製 90 |
| 遺伝情報の発現 90 |
| 遺伝子の塩基配列とタンパク質のアミノ酸配列の相関 91 |
| メッセンジャーRNAの役割 92 |
| 遺伝暗号 93 |
| RNAウイルスと逆転写 95 |
| 組換えDNA 96 |
| 制限酵素 96 |
| 組換えDNA分子の作製 100 |
| 組換えDNA作製のためのベクター 100 |
| DNA配列決定 103 |
| クローン化遺伝子の発現 103 |
| 核酸とタンパク質の検出 105 |
| ポリメラーゼ連鎖反応によるDNAの増幅 105 |
| 核酸ハイブリダイゼーション 107 |
| タンパク質のプローブとしての抗体 110 |
| 真核生物における遺伝子の機能 113 |
| 酵母の遺伝学的解析 113 |
| 植物や動物への遺伝子導入 115 |
| クローン化DNAへの変異導入 116 |
| 細胞内遺伝子への変異導入 118 |
| 細胞内遺伝子発現の阻害 120 |
| Key Experiment DNAプロウイルス仮説 96 |
| Molecular Medicine HIVとエイズ 99 |
| 第II部 遺伝情報の流れ |
| 5. ゲノムの構成と塩基配列 127 |
| 真核生物ゲノムの複雑性 127 |
| イントロンとエキソン 127 |
| 反復配列 133 |
| 遺伝子重複と偽遺伝子 135 |
| 高等真核生物ゲノムの構成 136 |
| 染色体とクロマチン 136 |
| クロマチン 136 |
| セントロメア 140 |
| テロメア 143 |
| 完全なゲノム配列 144 |
| 原核生物のゲノム 145 |
| 酵母のゲノム 146 |
| 線虫とショウジョウバエのゲノム 148 |
| 植物のゲノム 150 |
| ヒトのゲノム 151 |
| 他の脊椎動物のゲノム 156 |
| バイオインフォマティクスとシステム生物学 158 |
| 遺伝子機能の系統的スクリーニング 158 |
| 遺伝子発現の調節 159 |
| 個体差とゲノム医療 159 |
| Key Experiment イントロンの発見 130 |
| Key Experiment ヒトゲノム 154 |
| 6. ゲノムDNAの複製、保守、再編成 165 |
| DNA複製 165 |
| DNAポリメラーゼ 165 |
| 複製フォーク 166 |
| 複製の正確さ 171 |
| 複製の起点と開始 173 |
| テロメアとテロメラーゼ : 染色体末端の維持 175 |
| DNA修復 177 |
| DNA損傷の直接修復 177 |
| 除去修復 180 |
| 損傷乗越えDNA合成 184 |
| 組換え修復 185 |
| 相同DNA配列間の組換え 186 |
| 相同組換えのモデル 187 |
| 相同組換えにかかわる酵素 188 |
| DNA再編成 190 |
| 部位特異的組換え 191 |
| DNA中間体を介する転位 197 |
| RNA中間体を介する転位 199 |
| 遺伝子増幅 203 |
| Molecular Medicine 大腸がんとDNA修復 184 |
| Key Experiment 免疫グロブリン遺伝子の再編成 192 |
| 7. RNA合成とプロセシング 207 |
| 原核生物における転写 207 |
| RNAポリメラーゼと転写 207 |
| リプレッサーと負の転写調節 210 |
| 正の転写調節 213 |
| 真核細胞のRNAポリメラーゼと基本転写因子 214 |
| 真核細胞のRNAポリメラーゼ基本転写因子 214 |
| RNAポリメラーゼⅡによる転写の開始 215 |
| RNAポリメラーゼⅠとⅢによる転写 217 |
| 真核生物における転写調節 219 |
| シス作用性配列 : プロモーターとエンハンサー 219 |
| 転写因子結合部位 222 |
| 転写調節タンパク質 223 |
| アクチベーターの構造と機能 225 |
| 真核細胞のリプレッサー 228 |
| クロマチン構造と転写の関係 229 |
| 非コードRNAによる転写調節 232 |
| DNAメチル化 233 |
| RNAプロセシングとRNAの代謝回転 234 |
| rRNAとtRNAのプロセシング 234 |
| 真核細胞におけるmRNAのプロセシング 236 |
| スプライシング機構 239 |
| 選択的スプライシング 244 |
| RNA編集 246 |
| RNA分解 247 |
| Key Experiment 真核細胞の転写因子の単離 224 |
| Key Experiment snRNPの発見 240 |
| 8. タンパク質の合成、プロセシング、制御 253 |
| mRNAの翻訳 254 |
| 転移RNA 254 |
| リボソーム 257 |
| mRNAの構造と翻訳の開始 259 |
| 翻訳過程 261 |
| 翻訳の制御 267 |
| タンパク質の折りたたみとプロセシング 271 |
| シャペロンとタンパク質の折りたたみ 271 |
| タンパク質の折りたたみを触媒する酵素 273 |
| タンパク質の切断 274 |
| グリコシル化 275 |
| 脂質の付加 277 |
| タンパク質機能の制御 279 |
| 小分子による制御 280 |
| タンパク質のリン酸化 280 |
| タンパク質間相互作用 282 |
| タンパク質分解 283 |
| ユビキチン-プロテアソーム経路 284 |
| リソソームにおけるタンパク質分解 285 |
| Key Experiment リボソームRNAの触媒としての役割 260 |
| Molecular Medicine 抗生物質耐性とリボソーム 263 |
| 第III部 細胞の構造と機能 |
| 9. 核 291 |
| 核膜と核-細胞質間輸送 291 |
| 核膜の構造 291 |
| 核膜孔複合体 294 |
| タンパク質の選択的核輸送 296 |
| 核タンパク質の核への輸送の制御 301 |
| RNAの輸送 302 |
| 核の内部構造 303 |
| 染色体とクロマチンの高次構造 304 |
| 核内の区画 306 |
| 核小体とrRNAプロセシング 307 |
| リボソームRNA遺伝子と核小体の組織化 307 |
| rRNAの転写とプロセシング 308 |
| リボソーム形成 310 |
| Molecular Medicine 核ラミナ病 294 |
| Key Experiment 核局在化シグナルの発見 298 |
| 10. タンパク質の選別と輸送 : 小胞体、ゴルジ体、リソソーム 315 |
| 小胞体 315 |
| 小胞体とタンパク質分泌 315 |
| 小胞体へのタンパク質輸送 317 |
| タンパク質の小胞体膜への挿入 321 |
| 小胞体でのタンパク質の折りたたみとプロセシング 325 |
| 小胞体での品質管理 327 |
| 滑面小胞体と脂質合成 327 |
| 小胞体からのタンパク質と脂質の輸送 331 |
| ゴルジ体 333 |
| ゴルジ体の構成 333 |
| ゴルジ体でのタンパク質のグリコシル化 334 |
| ゴルジ体での脂質と多糖の代謝 336 |
| ゴルジ体でのタンパク質の選別とゴルジ体外輸送 336 |
| 小胞輸送のしくみ 339 |
| 小胞輸送を解明するための実験手法 339 |
| 積荷の選択，被覆タンパク質，小胞の出芽 340 |
| 小胞の融合 341 |
| リソソーム 344 |
| リソソーム酸性加水分解酵素 344 |
| エンドサイトーシスとリソソーム形成 345 |
| ファゴサイトーシスとオートファジー 348 |
| Key Experiment シグナル仮説 318 |
| Molecular Medicine ゴーシェ病 346 |
| 11. 生体エネルギーと代謝 : ミトコンドリア、葉緑体、ペルオキシソーム 353 |
| ミトコンドリア 353 |
| ミトコンドリアの構造と機能 353 |
| ミトコンドリアの遺伝子系 355 |
| タンパク質の輸送とミトコンドリアの構築 356 |
| 酸化的リン酸化の機構 362 |
| 電子伝達系 362 |
| 化学浸透共役 364 |
| 内膜を横切る代謝物の輸送 367 |
| 葉緑体とその他のプラスチド 368 |
| 葉緑体の構造と機能 368 |
| 葉緑体ゲノム 369 |
| 葉緑体タンパク質の輸送と選別 370 |
| その他のプラスチド 372 |
| 光合成 373 |
| 光化学系ⅠとⅡを経る電子伝達 374 |
| 循環型電子伝達 376 |
| ATP合成 377 |
| ペルオキシソーム 377 |
| ぺルオキシソームの機能 377 |
| ペルオキシソームの構築 380 |
| Molecular Medicine ミトコンドリア病 : レーバー遺伝性視神経症 358 |
| Key Experiment 化学浸透圧説 364 |
| 12. 細胞骨格と細胞運動 385 |
| アクチンフィラメントの構造と組織化 385 |
| アクチンフィラメントの形成と解体 385 |
| アクチンフィラメントの組織化 390 |
| 細胞膜へのアクチンフィラメントの結合 392 |
| 細胞表面の突起 394 |
| アクチン，ミオシンと細胞運動 396 |
| 筋収縮 397 |
| アクチンとミオシンでできた非筋細胞の収縮装置 401 |
| 非筋ミオシン 403 |
| 突起の形成と細胞運動 403 |
| 中間径フィラメント 405 |
| 中間径フィラメントタンパク質 405 |
| 中間径フィラメントの形成 406 |
| 細胞内での中間径フィラメントの組織化 407 |
| ケラチンとニューロフィラメントの機能 : 皮膚と神経系の疾病 409 |
| 微小管 412 |
| 微小管の構造と動的組織化 412 |
| 微小管の形成 414 |
| 細胞内での微小管の組織化 416 |
| 微小管モーターと運動 417 |
| 微小管モータータンパク質の単離 417 |
| 積荷輸送と細胞内組織化 418 |
| 繊毛と鞭毛 420 |
| 細胞分裂時の微小管再組織化 423 |
| 染色体の移動 425 |
| Key Experiment 変異ケラチンの発現は皮膚の異常をひき起こす 410 |
| Key Experiment キネシンの単離 420 |
| 13. 細胞膜 431 |
| 細胞膜の構造 431 |
| リン脂質二重層 431 |
| 膜タンパク質 433 |
| 膜タンパク質の流動性 437 |
| 糖衣 438 |
| 小分子の輸送 439 |
| 受動拡散 439 |
| 促進拡散と輸送体タンパク質 439 |
| イオンチャネル 441 |
| ATP加水分解によって駆動される能動輸送 447 |
| イオン勾配によって駆動される能動輸送 449 |
| エンドサイトーシス 452 |
| ファゴサイトーシス 452 |
| 受容体依存性エンドサイトーシス 453 |
| エンドサイトーシスによるタンパク質の輸送 457 |
| Molecular Medicine 蕊胞性繊維症 450 |
| Key Experiment LDL受容体 456 |
| 14. 細胞壁、細胞外マトリックスと細胞間相互作用 463 |
| 細胞壁 463 |
| 細菌の細胞壁 463 |
| 真核細胞の細胞壁 465 |
| 細胞外マトリックスと細胞-マトリックス間相互作用 468 |
| マトリックス構造タンパク質 468 |
| マトリックス多糖 471 |
| マトリックス接着タンパク質 472 |
| 細胞-マトリックス間相互作用 473 |
| 細胞間相互作用 476 |
| 接着結合 476 |
| 密着結合 479 |
| ギャップ結合 481 |
| プラスモデスム 482 |
| Key Experiment インテグリンの同定 474 |
| Molecular Medicine ギャップ結合病 482 |
| 第IV部 細胞機能の調節 |
| 15. 細胞のシグナル伝達 489 |
| シグナル伝達分子とそれらの受容体 489 |
| 細胞間シグナル伝達の様式 489 |
| ステロイドホルモンと核内受容体スーパーファミリー 490 |
| 一酸化窒素と一酸化炭素 492 |
| 神経伝達物質 493 |
| ペプチドホルモンと増殖因子 494 |
| エイコサノイド 495 |
| 植物ホルモン 495 |
| 細胞表面受容体の機能 497 |
| Gタンパク質共役型受容体 497 |
| 受容体型チロシンキナーゼ 499 |
| サイトカイン受容体と非受容体型チロシンキナーゼ 502 |
| 他の酵素活性と関連した受容体 503 |
| 細胞内シグナル伝達経路 504 |
| サイクリックAMP経路 : 二次メッセンジャーとタンパク質リン酸化 504 |
| サイクリックGMP 506 |
| リン脂質とCa2+ 507 |
| PI3-キナーゼ/Akt経路とmTOR経路 510 |
| MAPキナーゼ経路 513 |
| JAK/SIATとTGF-β/Smad経路 518 |
| NF-κBシグナル伝達経路 520 |
| Hedgehog，Wnt，およびNotch経路 520 |
| シグナル伝達と細胞骨格 522 |
| インテグリンとシグナル伝達 523 |
| アクチン細胞骨格の制御 524 |
| シグナル伝達ネットワーク 525 |
| フィードバックとクロストーク 525 |
| 細胞シグナル伝達ネットワーク 527 |
| Key Experiment Srcチロシンキナーゼ 500 |
| Molecular Medicine がん : シグナル伝達とrasがん遺伝子 516 |
| 16. 細胞周期 533 |
| 真核生物の細胞周期 533 |
| 細胞周期の段階 533 |
| 細胞の成長と細胞外シグナルによる細胞周期の制御 535 |
| 細胞周期チェックポイント 537 |
| DNA複製は細胞周期当たり1回に制限されている 538 |
| 細胞周期の進行を制御する因子 539 |
| プロテインキナーゼと細胞周期制御 539 |
| サイクリンファミリーとサイクリン依存性キナーゼファミリー 543 |
| 増殖因子とG1期Cdkの制御 547 |
| DNA損傷チェックポイント 549 |
| M期における現象 550 |
| 有糸分裂の段階 550 |
| Cdk1/サイクリンB複合体と中期への移行 551 |
| 紡錘体形成チェックポイントと後期への移行 555 |
| 細胞質分裂 556 |
| 減数分裂と受精 558 |
| 減数分裂の過程 558 |
| 卵母細胞の減数分裂における制御 560 |
| 受精 563 |
| Key Experiment MPFの発見 540 |
| Key Experiment サイクリンの同定 544 |
| 17. 細胞死と再生 569 |
| プログラム細胞死 569 |
| アポトーシスという現象 570 |
| カスパーゼ : アポトーシスの実行者 571 |
| アポトーシスの中心的な制御因子 : Bcl-2ファミリー 572 |
| アポトーシスを制御するシグナル伝達経路 575 |
| 幹細胞と成体組織の維持 579 |
| 分化した細胞の増殖 579 |
| 幹細胞 581 |
| 成体幹細胞の医療への応用 584 |
| 胚性幹細胞と治療的クローニング 585 |
| 胚性幹細胞 585 |
| 体細胞核移植 587 |
| Key Experiment プログラム細胞死に必要な遺伝子の同定 576 |
| Key Experiment 胚性幹細胞の培養 586 |
| 18. がん 593 |
| がんの発生と原因 593 |
| がんの種類 593 |
| がんの発生 594 |
| がんの原因 596 |
| がん細胞の性質 597 |
| 培養下における細胞の悪性転換 600 |
| がんウイルス 601 |
| B型肝炎ウイルスとC型肝炎ウイルス 601 |
| SV40とポリオーマウイルス 602 |
| パピローマウイルス 603 |
| アデノウイルス 603 |
| へルペスウイルス 604 |
| レトロウイルス 604 |
| がん遺伝子 605 |
| レトロウイルスのがん，遺伝子 605 |
| がん原遺伝子 606 |
| ヒトのがんから見いだされたがん遺伝子 608 |
| がん遺伝子産物の機能 612 |
| がん抑制遺伝子 615 |
| がん抑制遺伝子の同定 615 |
| がん抑制遺伝子産物の機能 619 |
| がんの発生におけるがん遺伝子とがん抑制遺伝子の働き 621 |
| がん治療に向けた分子的アプローチ 622 |
| 予防と早期発見 622 |
| 分子診断 623 |
| 治療 624 |
| Key Experiment がん原遺伝子の発見 608 |
| Molecular Medicine STI-571:bcr/ablがん遺伝子を標的とするがん治療 625 |
| 章末問題の解答 633 |
| 用語解説 645 |
| 欧文索引 667 |
| 和文索引 679 |
図書
