共通テスト（理科） 過去問
令和7年度（2025年度）追・再試験
問127 (生物（第1問） 問5)

タンパク質と遺伝子発現に関する次の文章を読み、後の問いに答えよ。

_（a）タンパク質は特定の立体構造をとることで、その機能を発揮する。しかし、高温などの条件下では、立体構造が変化してしまうことがある。異常な立体構造をもつタンパク質が細胞内に増加すると、_（b）シャペロンと呼ばれるタンパク質が異常な立体構造を修復する。ある細胞で働くシャペロンAの調節には、_（c）遺伝子Xが関わることが分かっている。

下線部（c）に関連して、ヒトの遺伝子Xは、図1で示すようにエキソン1〜6から構成される。遺伝子Xから合成されるタンパク質について調べるために、実験1を行った。

実験1　　通常条件下で培養したヒト細胞における遺伝子XのmRNAを調べたところ、1160塩基だった。このmRNAから翻訳されるタンパク質（以下、タンパク質Xu）は252個のアミノ酸で構成されていた。次に、この細胞を高温条件下で培養した後、遺伝子XのmRNAを調べたところ、選択的スプライシングにより特定のエキソンに相当する領域が取り除かれ、mRNAは1134塩基だった。このmRNAから翻訳されるタンパク質（以下、タンパク質Xs）は172個のアミノ酸で構成されていた。なお、タンパク質Xuとタンパク質Xsの翻訳は、ともにエキソン1に存在する開始コドンからはじまっていた。

（2）遺伝子Xから翻訳されるタンパク質Xuとタンパク質Xsの働きについて、後の記述a〜dの仮説を立てて実験2を行った。その結果を表1に示した。表1の結果から支持される仮説として適当なものはどれか。また、その仮説をさらに検証するための実験として、後の記述e・fのうち適当なものはどちらか。その組合せとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。

実験2　　シャペロンA遺伝子のプロモーターと転写調節領域を含むDNAを、緑色蛍光タンパク質（以下、GFP）の遺伝子につなげたプラスミドを作製し、遺伝子Xを欠損した培養細胞に導入した。さらに、この培養細胞にタンパク質Xu・タンパク質Xsのどちらも導入しないもの、あるいはどちらか一方のみを導入したものに、青色光を照射し、GFPの有無を観察した。なお、GFPの有無は、青色光を照射したときの、緑色蛍光の有無で判断できる。

タンパク質Xu・タンパク質Xsの働きについての仮説
a　　タンパク質Xuは、シャペロンAタンパク質を分解する。
b　　タンパク質Xsは、シャペロンAタンパク質を分解する。
c　　タンパク質Xuは、シャペロンAのmRNAの合成を促進する。
d　　タンパク質Xsは、シャペロンAのmRNAの合成を促進する。

その仮説を検証するための実験
e　　タンパク質Xu・タンパク質Xsが、シャペロンAタンパク質と結合するか調べる。
f　　タンパク質Xu・タンパク質Xsが、シャペロンA遺伝子のプロモーターや転写調節領域に結合するか調べる。