Ⅰ部 生命の基本原理 |
1章 生命現象の分子的理解 3 |
分子レベルでみた生命活動 3 |
細胞は物理や化学の法則に支配されている-エネルギーサイクル 3 |
細胞内の分子の種類 4 |
タンパク質 5 |
タンパク質の進化 6 |
DNA (デオキシリボ核酸) 7 |
タンパク質による分子認識 9 |
非共有結合 9 |
生命の起源は? 9 |
“オミクス”と新しい時代の生化学、分子生物学 10 |
要約 11 |
参考文献 12 |
2章 細胞とウイルス 13 |
細胞がすべての生命体の構成単位である 13 |
生物の分類と細胞の構造 13 |
幹細胞 18 |
細胞分裂 18 |
ウイルス 21 |
要約 23 |
参考文献 23 |
第2章の問題 23 |
3章 生化学におけるエンルギー的考察 24 |
食物の分解はどのように細胞のエネルギー産生と共役するか 27 |
共有結合と非共有結合 34 |
付録 : 緩衝液とpKa 値 36 |
要約 37 |
参考文献 38 |
第3章の問題 38 |
Ⅱ部 タンパク質と膜の構造と機能 |
4章 タンパク質の構造 41 |
いろいろなレベルのタンパク質の構造-一次構造、二次構造、三次構造、四次構造 45 |
タンパク質の相同性と進化 50 |
タンパク質のドメイン 50 |
細胞外マトリックスタンパク質 52 |
Box4.1 コラーゲンが関係する遺伝病 54 |
ミオグロビンとヘモグロビン - タンパク質の構造と機能の関係 57 |
Box4.2 鎌状赤血球貧血とサラセミア 62 |
要約 62 |
参考文献 63 |
第4章の問題 64 |
5章 タンパク質研究法 65 |
タンパク質の精製 65 |
タンパク質のアミノ酸配列決定法 69 |
タンパク質の三次元構造の決定 70 |
質量分析によるタンパク質の分析 71 |
プロテオミクスと質量分析 73 |
バイオインフォマティクスとデータベース 74 |
付録 : タンパク質データバンク (PDB) を用いたタンパク質の構造決定法 75 |
要約 77 |
参考文献 78 |
第5章の問題 78 |
6章 酵素 79 |
酵素触媒 79 |
酵素反応速度論 81 |
酵素の一般的性質 83 |
酵素タンパク質に触媒機能を付与する構造上の特徴は何か 85 |
要約 90 |
参考文献 90 |
第6章の問題 91 |
7章 細胞膜と膜タンパク質 92 |
膜をつくる基本の脂質構成体 92 |
膜タンパク質と膜のデザイン 99 |
何が膜内在性タンパク質を脂質二重層にとどめているのか 99 |
膜の機能 101 |
Box7.1 強心配糖体 103 |
Box7.2 コリンエステラーゼ阻害薬とアルツハイマー病 106 |
Box7.3 膜を標的とする抗生物質 112 |
要約 112 |
参考文献 113 |
第7章の問題 113 |
8章 筋収縮、細胞骨格、モーター分子 114 |
筋収縮 114 |
筋細胞の種類とエネルギーの共給 114 |
Box8.1 筋ジストロフィー 116 |
横紋随意筋の収縮はどのように制御されているか 119 |
Box8.2 悪性高熱症 120 |
平滑筋は横紋筋と構造や制御がどのように異なっているのか 120 |
細胞骨格 121 |
非筋細胞におけるアクチンとミオシンの役割 122 |
微小管、細胞運動、細胞内輸送 123 |
Box8.3 細胞骨格に作用する薬剤 125 |
中間径フィラメント 126 |
要約 127 |
参考文献 127 |
最8章の問題 128 |
Ⅲ部 代謝 |
9章 食物の消化、吸収、組織への配布、食欲の調節 131 |
食物成分の化学 131 |
消化と吸収 131 |
タンパク質の消化と吸収 133 |
炭水化物の消化と吸収 135 |
脂肪の消化と吸収 137 |
体内での食物成分の貯蔵 139 |
食物摂取の調節-食欲調節 143 |
要約 145 |
参考文献 146 |
第9章の問題 146 |
10章 栄養素の輸送、貯蔵、動員に関する生化学 148 |
グルコースの体内の移動 148 |
Box 10.1 ウリジルトランスフェラーゼとガラクトース血症 155 |
エネルギー供給源としてのアミノ酸の体内における移動 155 |
脂肪とコレステロールの体内での輸送 155 |
脂肪とコレステロールの体内での利用 156 |
細胞内でのコレステロールのホメオスタシス 160 |
Box 10.2 コレステロール合成の阻害剤 160 |
要約 161 |
参考文献 162 |
第10章の問題 162 |
11章 食物成分からエネルギーを生産する反応の原理 163 |
グルコースからエネルギーの生産 165 |
脂肪の酸化でエネルギーを生産する反応 170 |
アミノ酸の酸化でエネルギーを生産する反応 171 |
燃料の互換性 171 |
Box11.1 ビタミンについての概説 172 |
要約 172 |
第11章の問題 173 |
12章 解糖系、クエン酸回路、電子伝達系を構築している個々の反応 174 |
第一段階 : 解糖系 174 |
ビルビン酸のアセチルCoAへの変換-クエン酸回路へ入る前に起こる反応 180 |
第二段階 クエン酸回路 182 |
第三段階 NADHとFADH₂から酸素に電子を運搬する電子伝達系 188 |
Box12.1 酸化的リン酸化の阻害剤 199 |
要約 199 |
参考文献 200 |
第12章の問題 201 |
13章 脂肪からのエネルギー産生 202 |
脂肪酸からアセチル CoA への転換の仕組み 202 |
不飽和脂肪酸の酸化 204 |
脂肪分解に由来するアセチル CoA はつねにクエン酸回路に流れるか 205 |
奇数個炭素に脂肪酸の酸化 206 |
脂肪酸のペルオキシソームでの酸化 206 |
要約 207 |
参考文献 207 |
第13章の問題 207 |
14章 脂肪および関連化合物の合成 208 |
脂肪合成の機構 208 |
不飽和指数酸の合成 212 |
Box14.1 ω脂肪酸と食物 212 |
脂肪酸からのトリアシルグリセロールの合成 213 |
新しい膜脂質二重層の合成 213 |
プロスタグランジンと関連化合物の合成 216 |
Box14.2 非ステロイド性抗炎症薬 217 |
要約 218 |
参考文献 219 |
第14章の問題 219 |
15章 グルコースの合成 (糖新生) 220 |
要約 225 |
参考文献 226 |
第15章の問題 226 |
16章 代謝調節の戦略および糖・脂肪代謝での応用 227 |
なぜ調節する必要があるのか 227 |
酵素活性の調節 228 |
酵素のアロステリック調節 229 |
リン酸化による酵素活性の調節 231 |
ホルモンによる代謝調節の一般的な性質 232 |
炭水化物の代謝調節 234 |
脂肪酸の酸化と合成の調節 243 |
要約 247 |
参考文献 248 |
第16章の問題 249 |
17章 ペントースリン酸経路-グリコース酸化の別経路としての存在意義 250 |
Box17.1 なぜ赤血球はペントースリン酸経路をもっているか 253 |
要約 254 |
参考文献 254 |
第17章の問題 254 |
18章 光合成-水の電子エネルギーレベルを上げる 255 |
光合成の光依存的な反応 256 |
光合成の暗反応 260 |
要約 263 |
参考文献 264 |
第18章の問題 264 |
19章 アミノ酸代謝 265 |
生態の窒素平衡 266 |
アミノ酸の代謝反応 266 |
アミノ酸の合成 272 |
グリシンからのヘムの合成 272 |
Box19.1 急性間欠性ポルフィリン症 273 |
尿素回路 275 |
要約 278 |
参考文献 279 |
第19章の問題 279 |
20章 酵素による生体防御 280 |
血液凝固 280 |
摂取した外来化学物質への防御機構 (生体異物) 283 |
自分自身がもっているプロテアーゼに対する防御 285 |
活性酸素に対する防御 286 |
グルタチオンベルオキシダーゼ-グルタチオンレダクターゼの系 287 |
低酸素症 (酸素レベルの低い状態) への防御 287 |
要約 289 |
参考文献 290 |
第20章の問題 290 |
21章 ヌクレオチドの合成と代謝 291 |
ヌクレオチドの構造と命名 291 |
プリンあるいはピリミジンヌクレオチドの生合成 292 |
業酸欠乏の医学的な影響 300 |
要約 301 |
参考文献 302 |
第21章の問題 302 |
IV部 情報の貯蔵と利用 |
22章 DNAとゲノム 305 |
核酸とは何か 305 |
DNA の一次構造 305 |
DNA は核の中にいかに詰め込まれているか 311 |
分子レベルでいうと遺伝子とは何か 313 |
要約 316 |
参考文献 317 |
第22章の問題 317 |
23章 DNA 複製、修復そして組換え 318 |
DNA 複製の一般原則 318 |
大腸菌におけるDNA 複製開始の調節 319 |
真核生物でのDNA 複製の開始 319 |
DNA 二重らせんの巻き戻しと超らせんの形成 319 |
DNA ポリメラーゼに触媒される基礎的酵素反応 322 |
新しいDNA 鎖の伸長はどう開始されるか 323 |
DNA 複製における方向性の問題 323 |
DNA 複製の精度はいかに保たれているか 327 |
大腸菌におけるDNA 損傷の修復 330 |
真核生物の複製フォーク装置 331 |
真核生物におけるDNA 損傷の修復 333 |
上記のやりかたはDNA 合成の唯一の機構であろうか 334 |
相同組換え 335 |
要約 337 |
参考文献 337 |
第23章の問題 338 |
24章 遺伝子の転写とその調節 339 |
メッセンジャーRNA 339 |
大腸菌における転写 341 |
真核生物における転写 345 |
リボザイムとRNA の自己スプライシング 347 |
真核生物における転写の開始とその調節 349 |
転写メディエーターの発見 355 |
真核生物のRNA ポリメラーゼII 355 |
mRNA の安定性と遺伝子発現の調節 356 |
ミトコンドリアにおける転写 358 |
タンパク質をコードしない遺伝子 358 |
DNA 結合タンパク質の構造 358 |
要約 360 |
参考文献 361 |
第24章の問題 363 |
25章 タンパク質合成と制御されたタンパク質分解 364 |
タンパク質合成の基本的過程 364 |
リボソーム 369 |
翻訳の開始 369 |
翻訳の開始が終了すると、つぎは伸長である 371 |
大腸リボソーム上でのトランスロケーションの機構 373 |
Box25.1 抗生物質や毒素のタンパク質合成に与える作用 374 |
大腸菌におけるタンパク質合成の終結 374 |
真核生物のタンパク質合成 375 |
ミトコンドリアにおけるタンパク質合成 376 |
ポリペプチド鎖の折りたたみ 376 |
翻訳調節機構 379 |
ブロテアソームによるタンパク質の秩序立った分解 380 |
要約 382 |
参考文献 383 |
第25章の問題 385 |
26章 タンパク質の運搬-どのようにしてタンパク質は目的地に運ばれるか 386 |
タンパク質の細胞内輸送における GTP-GDP スイッチ機構の重要性 388 |
小胞体の膜を通りどのようにタンパク質は分泌されるか 389 |
受容体依存症エンドサイト-シスによるリソソーム形成機構 391 |
ゴルジ体の中でタンパク質はどのように分別され、梱包され、放出されるか 392 |
Box26.1 リソソーム蓄積症 392 |
COP 被覆小胞の形成機構 392 |
膜貫通タンパク質はどのように埋め込まれるか 393 |
翻訳後のタンパク質輸送 394 |
要約 400 |
参考文献 400 |
第26章の問題 401 |
27章 シグナル伝達 402 |
シグナル分子とは何か 404 |
細胞内受容体を介する反応 406 |
Box27.1 グルココルチコイド受容体と抗炎症薬 408 |
細胞膜受容体を介するシグナル伝達の分類 408 |
シグナル伝達経路の例 410 |
チロシンキナーゼ型受容体を介するシグナル伝達経路 410 |
Box27.2 タンパク質の脱リン酸を促進あるいは阻害する致死的毒素 413 |
G タンパク質共益型受容体と下流シグナル伝達経路 417 |
cGMP をセカンドメッセンジャーとするシグナル伝達経路 424 |
要約 425 |
参考文献 426 |
第27章の問題 428 |
28章 DNA および遺伝子の操作 429 |
基本的技術 429 |
ハイブリダイゼーションプローブによる特定のDNA 断片の検出 431 |
DNA の塩基配列の決定 431 |
DNA 断片を増幅するためのポリメラーゼ連鎖反応 (PCR) 433 |
DNA の結合による組換え分子の作製 434 |
DNA クローニング 435 |
組換えDNA 技術の応用 438 |
DNA ベータベースとゲノミクス 447 |
要約 447 |
参考文献 448 |
第28章の問題 448 |
V 部 免疫系、細胞周期、アポトーシス、がん |
29章 免疫系 451 |
抗体による体液性免疫 453 |
B 細胞の活性化と抗体産生 455 |
T 細胞と細胞性免疫 459 |
ヒトの免疫系はなぜ他人の細胞の移植を拒絶するのか 459 |
モノクローナル抗体 460 |
要約 461 |
参考文献 462 |
第29章の問題 463 |
30章 細胞周期、アポトーシス、がん 464 |
真核生物の細胞周期 464 |
細胞周期の調節 464 |
アポトーシス 467 |
がん 468 |
要約 473 |
参考文献 474 |
第30章の問題 475 |
章末問題の解答 477 |
疾病と医学に関連する事項の索引 499 |
和文索引 501 |
欧文索引 512 |