生化学

引用

Berg, J. M., Tymoczko, J. L., Gatto, G. J., & Stryer, L. (2019). Biochemistry (9th ed.). W. H. Freeman and Company.

章の要約

ルバート・ストライヤーの『Biochemistry』に始まる教科書の第 9 版で、2019 年に W. H. Freeman（Macmillan Learning）から刊行された。千ページを超える長大な 1 巻本である。出版社は、この版がストライヤー原著の誠実さを保ち、きわめて明快な文章、斬新な図版、最新の研究技法と進歩の扱い、生理学的・医学的な関連性への特徴的な重視を備えていると説明する。オンラインの Achieve プラットフォームが付き、出版社によれば、インタラクティブな電子書籍、評価、インタラクティブな代謝マップが含まれる。

本書はいくつかの部に分かれ、第 1 部の題は「生命の分子設計」である。以下の要約は、本書とその出版社が示すこの分野の主要な主題領域に沿っており、内容を特定の章に帰属させてはいない。

生命の分子設計：タンパク質、酵素、核酸

冒頭の部は、進化し続ける科学としての生化学を紹介し、生命の分子像を築く。扱う領域は、タンパク質の組成と構造、タンパク質が他の分子と結合する仕組み、それを調べる方法、そして酵素（その速度論、触媒の戦略、調節）である。同じ部では DNA と RNA、遺伝情報の流れ、核酸・進化・バイオインフォマティクスを探る方法も扱う。

膜、輸送、シグナル伝達

第二の領域は生体膜の生化学である。膜を構成する脂質と炭水化物、分子やイオンを膜越しに動かすチャネルとポンプ、細胞が環境に応答するシグナル伝達経路が含まれる。タンパク質化学と細胞生理をつなぐ主題領域である。

代謝

この種の教科書で最も大きな領域は代謝である。代謝経路の基本概念と主題、燃料の分解と細胞のエネルギー生成、光合成、細胞の構成要素の生合成を扱う。生理学的・医学的関連性を重視するという出版社の姿勢は、Achieve プラットフォームに付く代謝マップと並んで、この領域に特に関わる。

遺伝子発現とその調節

最後の主要領域は細胞の情報経路に関わる。DNA がどう複製・修復されるか、RNA がどう作られ加工されるか、タンパク質がどう合成されるか、遺伝子発現がどう制御されるかである。タンパク質の構造と機能、代謝、遺伝子発現と調節を扱うという本書の主題の説明は、これを他の領域と並ぶ教科書の主要部分の一つに位置づけている。

主要概念

タンパク質の構造、機能、酵素

• タンパク質の構造と機能：アミノ酸配列がどのように立体構造を生み、構造が結合と活性をどう支えるか。
• 酵素触媒：酵素が反応をどう速め、その速度論がどう記述され、活性がどう調節されるか。

膜とシグナル伝達

• 膜生物学：脂質二重層と、分子を膜越しに運ぶタンパク質。
• シグナル伝達：細胞外から内部へ信号を運ぶ経路。

代謝と情報

• 代謝：エネルギーを放出・利用し、細胞の成分を作る反応のネットワーク。
• 遺伝子発現：DNA から RNA を経てタンパク質に至る情報の流れとその調節。
• 分子進化：配列比較とバイオインフォマティクスによって、分子がどう変化してきたかを理解すること。

批判的分析

長所

• 本書はストライヤーの名の下に長い歴史を持ち、出版社は明快な文章、優れた図版、生理学的・医学的関連性への注意という原著の性格を保っていると述べる。
• 範囲が広く、タンパク質の構造から代謝、遺伝子発現まで、生化学の一連の授業の主要な参考書になりうる。
• 第 9 版に付くオンライン資料（インタラクティブな電子書籍、評価、インタラクティブな代謝マップ）は、自習と代謝経路の復習を助ける。
• 1 学期用の短い教科書『Biochemistry: A Short Course』は同じ系譜から出ており、学生は似たアプローチのまま両者を行き来できる。

短所

• 千ページをはるかに超え、1 学期では扱いきれないため、読者は選択しなければならない。
• 第 9 版はその後第 10 版に置き換えられ、章立てが異なるため、手元の版に章の参照を合わせる必要がある。
• 規模と幅からして参考書サイズの教科書であり、穏やかな入門書ではない。初学者はまず短い教科書のほうが向く。

コースにおける位置づけ

本サイトの生化学の書目の中で、バーグらの本は包括的な主教科書である。『Biochemistry: A Short Course』は同じ系譜の 1 学期用の凝縮版である。アプリング、アンソニー＝カヒル、マシューズの『Biochemistry: Concepts and Connections』は化学的な視点から迫り、物理的・化学的原理を扱う定量的な問題を持つ。ロルヒの『Biochemistry: A Very Short Introduction』とグッドセルの『The Machinery of Life』は初学者向けで、グッドセルの本は細胞内の分子の尺度で描かれている。マクマリーとベグリーの『The Organic Chemistry of Biological Pathways』は反応機構から代謝を説明し、バーグの経路の叙述とよく合う。まずロルヒかグッドセルで全体像をつかみ、バーグを主教科書にし、機構にはマクマリーとベグリーを使うとよい。

本書の使い方

一般化学を修め、有機化学と生物学の素養が多少ある、生化学・生物学・化学・保健科学の学部生に向く。一連の授業の包括的な教科書であり、その後の学習の長期的な参考書でもある。

領域ごとに読む計画を立てる。まずタンパク質の構造と酵素から始める。以降のすべてに言葉を与えるからである。次に授業に応じて代謝か遺伝子発現を進め、膜とシグナル伝達は授業が扱うところで参照する。代謝経路には代謝マップを含む Achieve の資料を使い、授業が演習問題を用意している場合は練習する。1 学期の授業では、全体を通読せず、シラバスが指定する領域を選ぶ。章番号は第 9 版に合わせ、指定された頁や章番号が手元の版と一致するか確認すること。