大学で学習する生化学や分子生物学などの生命科学の基礎を自宅で学べるまとめサイトです。

タンパク質の定量法（BCA法、Bradford法、Lowry法） タンパク質の濃度測定の方法には、BCA法、Bradford法（ブラッドフォード法）、Lowry法（ローリー法）などがあります。 BCA法やLowry法の原理を理解するために、まずビウレット反応について理解していることが望まれます。 ビウレット反応とは、アルカリ性条件下で３つ以上のアミノ酸からなるペプチド（あるいはタンパク質）が二価の銅イオン（Cu(Ⅱ)）と錯体（キレート）を形成することによって、二価の銅イオン（Cu2＋）が一価の銅イオン（C ...

ここでは、プリンヌクレオチドとピリミジンヌクレオチドの分解について、それらの違いを含めて確認していきましょう。 プリンヌクレオチドの分解 プリンヌクレオチド（AMPやGMPなど）の分解過程では、最終的に尿酸を生じます。 AMPはヒポキサンチン（プリン塩基）へと変換されて、GMPはグアニン（プリン塩基）へと変換された後、キサンチンを経て、最終的に尿酸へと分解されていきます。 AMPから「ヒポキサンチン」への変換 AMPから「ヒポキサンチン」への変換 AMP→IMP→イノシン→ヒポキサンチン AMP→アデノシ ...

ここでは、ピリミジンヌクレオチドのサルベージ経路について確認していきましょう。 プリン塩基のサルベージ経路 黒アザラシサルベージとは、「沈没船などの引上げ作業」のことをいいます。このことから、サルベージ経路とは、食事由来あるいはもともと生体内にあった核酸を分解して生じた塩基やヌクレオシド（塩基と糖からなる）を再利用してヌクレオチドを合成する経路のことをいいます。 ピリミジン塩基のサルベージ経路で働く重要な酵素には、ウラシルホスホリボシルトランスフェラーゼやチミジンキナーゼなどがあります。 ウラシルホスホリ ...

ここでは、ピリミジンヌクレオチドのde novo合成について確認していきましょう。 ピリミジンヌクレオチドとは ピリミジンヌクレオチドとは、C（シトシン）やT（チミン）などのピリミジン塩基をもつヌクレオチド（塩基、糖およびリン酸からなるDNAやRNAの基本単位）のことをいいます。 プリンヌクレオチドと同様に、核酸（DNAやRNA）の合成材料としても重要な物質なのですが、プリンヌクレオチドとピリミジンヌクレオチドでは、その合成経路や分解経路が大きく異なっていますので注意が必要です。 ピリミジンヌクレオチドの ...

ここでは、プリンヌクレオチドのサルベージ経路について確認していきましょう。 ヌクレオチドのde novo合成とサルベージ経路 「1)プリンヌクレオチドのde novo合成」で解説しているように、 ヌクレオチド合成過程には、アミノ酸などを材料としてヌクレオチドを生合成する「de novo合成」と塩基やヌクレオシド（塩基と糖）を材料としてヌクレオチドを再合成する「サルベージ経路」の２つがあります。 プリン塩基のサルベージ経路 黒アザラシサルベージとは、「沈没船などの引上げ作業」のことをいいます。このことから、 ...

1)特定のRNAの検出と遺伝子発現の解析 特定のRNAを検出し、その遺伝子発現を調べるために最もよく使用される方法としては、 「リアルタイムPCR法」や「In situ ハイブリダイゼーション法」 がよく用いられています。 リアルタイムPCR法については「3)リアルタイムPCRによる定量PCR」で紹介していますので、今回は「In situ ハイブリダイゼーション法（In situは「インサイチュー」と読みます）」について解説していきたいと思います。 In situ ハイブリダイゼーション法とは？ in s ...

酵母ツーハイブリッド法とは 　酵母ツーハイブリッド（Yeast Two-Hybrid ）法は、酵母内に導入したレポーター遺伝子の転写活性化を指標に、タンパク質とタンパク質の相互作用（結合）を調べることができる手法のことです。 ※タンパク質は単体で機能するものばかりではなく、複合体を形成することによって機能しているものが多くあります。酵母ツーハイブリッド法は、あるタンパク質に結合する未知のタンパク質を同定するときによく用いられます。 共免疫沈降（Co-IP）法と酵母ツーハイブリッド法の違い 共免疫沈降法（C ...

共免疫沈降（Co-IP）法とは 　共免疫沈降（Co-Immunoprecipitation：Co-IP）法とは、あるタンパク質と相互作用（結合）している別のタンパク質に対する抗体を用いることで、タンパク質とタンパク質の相互作用（結合）を調べることができる手法のことです。 ※タンパク質は単体で機能するものばかりではなく、複合体を形成することによって機能しているものが多くあります。共免疫沈降法は、このような複合体の形成の有無を判断するときに非常によく用いられる手法の一つです。 もし仮に、タンパク質Aが脂質分解 ...

クロマチン免疫沈降（ChIP）法とは 　クロマチン免疫沈降（Chromatin Immunoprecipitation：ChIP）法とは、あるタンパク質に対する抗体（転写因子やヒストン化学修飾に対する抗体など）を用いることで、タンパク質とDNAの相互作用（結合）を調べることができる非常に便利な手法のことです。ChIPは（チップ）と読みます。 このChIP法では、ある転写因子（DNAに結合して転写を調節するタンパク質）がどの遺伝子を標的（ターゲット）にしているかを調べたり、ヒストンの化学修飾（アセチル化やメ ...

プラスミドDNAの抽出 前項では「大腸菌の形質転換について」を学びました。本項では大腸菌を形質転換した後に行われる「プラスミドDNAの抽出」について学んでいきましょう。 1.アルカリ変性法の原理 「細胞や組織からのDNAやRNAの抽出」では、ゲノムDNAを取り出す操作について解説しましたが、大腸菌にはゲノムDNAだけではなく、プラスミドと呼ばれる環状の二本鎖DNAが存在します。 プラスミドなどのベクターを用いることによって「組換えDNA」を作製し、大腸菌に形質転換した後には、大腸菌からこのプラスミドを取り ...

翻訳の仕組み②（開始、伸長、終結） 翻訳はタンパク質合成の仕組みになっています。ここでは翻訳の仕組み②に関して、翻訳の開始反応、伸長反応、終結反応の３つの段階を確認していきましょう。 1.翻訳開始 原核生物における翻訳開始 原核生物のmRNAには、複数のオープンリーディングフレーム（ORF：open reading frame）と呼ばれる、遺伝子としてタンパク質をコードしている読み枠が存在します。 そのため、原核生物の場合、一本のmRNAから同時に複数のタンパク質を翻訳できるという特徴があります。これを特 ...

DNA複製の仕組みとテロメア 1. DNAの半保存的複製 　細胞分裂が生じるときには、DNAのコピーが合成され、娘細胞に分配される必要がありますが、このようにDNAのコピーを作る仕組みをDNAの複製といいます。 このとき、複製された二本鎖のDNAのうち、片方のヌクレオチド鎖は元のDNAから受け継がれており、もう片方のヌクレオチド鎖は、それと相補的になるように新たに合成されたものになります。 このような複製の仕組みを「半保存的複製」と呼び、生物が行うDNA複製の仕組みは、この半保存的複製を採用していることが ...

翻訳の仕組み① ここでは翻訳の仕組み①に関して、翻訳に関する基本的な用語の意味や構造を理解していきましょう。 tRNAとリボソームによる翻訳の仕組み ○mRNAからタンパク質への「翻訳」 RNAは主に、mRNA、tRNA、rRNAの３つがあります。 mRNAは伝令RNAとも呼ばれ、DNAを基質としてRNAポリメラーゼという酵素の働きによって前駆体mRNAが合成されます。（この過程を「転写」といいます） 前駆体mRNAは、その後スプライシングや5'キャップ、3'ポリAテールの付加などのRNAプロセシングとい ...

転写開始点、開始コドン、非翻訳領域（UTR）の位置関係 ここでは、遺伝子のどの部位がmRNAに転写され、どの部位がタンパク質へと翻訳されるかを確認していきましょう。 遺伝子の構成について まずは基本的な用語の意味を理解していきましょう。 主に覚えておくべき用語には、 ①転写開始点 ②5'非翻訳領域（5'UTR） ③開始コドン ④コーディング領域（CDS） ⑤オープンリーディングフレーム（ORF） ⑥エキソン ⑦イントロン ⑧3'非翻訳領域（3'UTR） ⑨終始コドン があります。 これらがどのような位置関 ...

原核生物と真核生物の転写調節の仕組みの違い 　これまで「1)原核生物の転写調節の仕組み」と「3)真核生物の転写調節の仕組み」について学んできました。ここでは、真核生物と原核生物の転写調節の仕組みの違いについて、再確認していきましょう。 ①プロモーター配列の違い 原核生物のプロモーター配列には、「-10領域（プリブノウボックス）（TATAAT）」と「-35領域（TTGACA）」と呼ばれる共通のコンセンサス配列（共通配列）が存在します。 一方、真核生物のプロモーター配列には、「TATAボックス（TATAAAA ...

プロの研究者も使用している生命科学のイラストを活用しよう：BioRender【研究者がもっていると便利なソフト④】 今回は、「研究者がもっていると便利なソフト④」として「BioRender（バイオレンダー）」というソフトを紹介したいと思います。 皆さんは、学会発表や論文などで使用するイラストをどのようにして作成していますか？あるいは、どのようなソフトを使用して作成していますか？ Power Pointでしかイラストを作成したことがない方も多いのではないでしょうか？ 一流の研究者などが使用しているイラスト作 ...

PDFに必要なすべての機能を搭載したソフト：Adobe Acrobat Pro【研究者がもっていると便利なソフト③】 今回は、次回に引き続き、これから研究をスタートする、あるいは研究を始めたばかりの大学の学部4回生、大学院生をはじめ、「研究者がもっていると便利なソフト③」として「Adobe Acrobat Pro」というソフトを紹介したいと思います。 皆さんは、PDFを管理・編集・圧縮（ファイルサイズを縮小）・ページ番号の追加・PDFの分割・結合・PDF内文書の並び替えなど、PDFに必要なすべての機能を使 ...

  文献管理ソフト：EndNote【研究者がもっていると便利なソフト②】 今回は、次回に引き続き、これから研究をスタートする、あるいは研究を始めたばかりの大学の学部4回生、大学院生をはじめ、「研究者がもっていると便利なソフト②」として「EndNote（エンドノート）」というソフトを紹介したいと思います。 皆さんは、参考文献を管理・引用するためのソフト「EndNote（エンドノート）」をご存知ですか？ 卒業論文や修士論文、さらには、査読ありの国際学術誌など、ジャーナル（雑誌）に論文を投稿する機会があれば、参 ...

一流研究者も使用するグラフ作成&統計解析ソフト： GraphPad Prism【研究者がもっていると便利なソフト①】

最先端のAIを活用した翻訳ツール：DeepL翻訳 & 英文校正ツール：Grammarly【研究者がもっていると便利なソフト⑤】 今回は、次回に引き続き、これから研究をスタートする、あるいは研究を始めたばかりの大学の学部4回生、大学院生をはじめ、「研究者がもっていると便利なソフト⑤」として「DeepL翻訳」と「Grammarly」というツールを紹介したいと思います。 AZARASHIどちらのツールも、サイエンスの領域でも有名になってきているほど、非常に使い勝手が良いと評判ですので、是非皆さんの研究生 ...

理系大学生がするべき英語の勉強法とは？   理系の大学生には、文系と比べて英語が苦手だなと感じる方が多いのではないでしょうか。『理系だから英語は必要ない』と考えている人も、中にはいらっしゃるかもしれません。しかしながら、それは今後、すごく損をしてしまう可能性があります。 理系の大学生では、大学3・4回生に進学するとともに、学術論文（いわゆる英語だけで書かれている論文）を読む機会が、格段に増えてくるのではないかと思います。（中には、2回生やそれ以前から読んでいる強者もいらっしゃるかもしれませんが… ...

はじめての学術論文の探し方 ○初めて論文を読もうとしているけれど、論文の調べ方がわからない・・・ ○卒業研究のために背景知識を身に付けたいけれど、論文の調べ方がわからない・・・ ○インターネット上で検索できる便利な論文検索ツールを知りたい・・・   皆さんは、「学術論文」をどのようにリサーチしているでしょうか。 これから学術論文を調べていきたいけれど、どのようにして調べれば良いのかわからないという悩みを抱えている方も多いのではないでしょうか。 今回は、そのような悩みを解決する手助けとして、これか ...