平成 23 年度 長崎大学医学部生化学 本試験問題

長崎大学医学部生化学教室では生化学的な考えを教授し学力を向上させるために試験問題を公開します．正解も赤字で示してありますが不適切だった問題や正解を修正したものも含まれていますが容赦下さい．また問題のみを質問にくるのは遠慮してください．講義に出て勉強すれば解けるはずです．過去問題を解くだけでなく、関連したところは教科書とプリントを用いてより深く勉強してください．

1

平成 23 年度生体分子本試験

平成 23 年 9 月 5 日
名前

履修番号

正解を選択し解答用紙にマークすること。

2

選択肢 A 群（結合は直線で表し水素原子の一部は省略してある。炭素骨格は直線で表し、記載のない頂点は炭素原子を示す）

13245670893

選択肢 B 群（結合は直線で表し水素原子の一部は省略してある。炭素骨格は直線で表し、記載のない頂点は炭素原子を示す）
23145867904

選択肢 C 群（結合は直線で表し水素原子の一部は省略してある。炭素骨格は直線で表し、記載のない頂点は炭素原子を示す）

13254768095選択肢Ｄ群
13254768096選択肢Ｅ群
32156479807選択肢Ｆ群
31254769808注：問題中のエネルギーに関しては、FADH２１モルあたり2モルのATP、NADH＋H＋１モルあたり3モルのATPのγ位のリン酸の加水分解のエネルギーに等しいとして計算しな
さい。またGTPとATPのγ位のリン酸の加水分解のエネルギーは等しいとする。
注：選択肢が①～⑩まである場合には⑩＝⓪として答えなさい
設問 1 ミカエリスメンテン式（下式）を参考に（）に入る最も適切なものを選べ
基質濃度は酵素触媒反応の速度に影響を与える。一基質の場合の酵素触媒反応において初速度 V0、最大初速度 Vmax、基質濃度[S]はミカエリスメンテン常数 Km を介して関係づけられている。初速度が最大速度の半分になるとき（）となる。すなわちミカエリスメ
ンテン常数 Km が非常に小さければ、低い基質濃度でも基質が酵素と結合することを意味し、その酵素と基質の親和性が高いことを示す。
① Km ＝１／２ [S]② Km ＝[S]③ Km ＝２ [S]④ Km [S]＝１／２⑤ Km [S]＝２
設問 2 Michaelis-Menten 式において V0(初速度〕=Vmax となるのはどれか。
①Km>>[S]②Km=[S]③[S]>>Km④[S]=0⑤Km=0

設問 3 ラインウイーバー・バークプロット（右図）の A,B,Cのパラメーターをミカエリスメンテン式を参考にして導き適切なものを選べ。
① A: 1/Km B: 1/Vmax C: Vmax/Km② A: -1/Km B: -1/Vmax C: Km/Vmax③ A: -1/Km B: 1/Vmax C: Km/Vmax④ A: -1/Km B: -1/Vmax C: Vmax/Km⑤ A: -1/Km B: 1/Vmax C: Vmax/Km

設問 4 ラインウイーバー・バークグラフに示した
6 つの直線の内、3 つの直線はある酵素にたいする競合阻害剤 0mM,5mM,15mM の存在下で得られたものである。どの直線が競合阻害剤 15mM の存在下での直線をあらわしているか
①A
②B
③C
④D
⑤E
⑥F

9問い５：アミノ基転移酵素の補酵素として適切なものを選択肢 A 群中①―⓪より選びなさい ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩

問い６：カルボキシラーゼの補酵素として適切なものを選択肢 A 群中①―⓪より選びな⑦⑧⑨⑩
さい①②③④⑤⑥

問い７：プリン合成において炭素供与体としての補酵素として適切なものを選択肢 A 群
中①―⓪より選びなさい①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩問い８：ペントースリン酸経路においてグルコース６‐リン酸デヒドロゲナーゼの補酵素として適切なものを選択肢 A 群中①―⓪より選びなさい①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩問い９：ピルビンデヒドロゲナーゼ複合体と一緒に働く補酵素として適切なものを５つ
選択肢 A 群中①―⓪より選びなさい①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩問い 10：ベータ酸化に必要な補酵素として適切なものを選択肢 A 群中①―⓪より２つ選びなさい①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩問い 11：脂肪酸合成に必要な補酵素として適切なものを選択肢 A 群中①―⓪より選びなさい①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩問い 12：酵素内でビオチンと共有結合するアミノ酸を選択肢 B 群又は C 群中①―⓪より選びなさい①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩問い 13：グルタチオン合成に必要なアミノ酸を選択肢 B 群又は C 群中①―⓪よりすべて選びなさい 番号が重複したときにはその番号で複数を示すものとする①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩問い 14：オキサロ酢酸にアミノ基が転移すると生成するアミノ酸を選択肢 B 群又は C群中①―⓪より選びなさい①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩問い 15：αケトグルタル酸にアミノ基が転移すると生成するアミノ酸を選択肢 B 群又は C 群中①―⓪より選びなさい⑨⑩①②③④⑤⑥⑦⑧10問い 16：フルクトース１，６-ビスリン酸がアルドール開裂すると出来る化合物 2 つを
選択肢 D 群中①―⓪より選びなさい①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩問い 17: 遺伝子転写開始を開始するエレメントをコアプロモーターと呼ぶ。コアプロ
モーターの構造に関して正しいものを選べ①TATA Box は転写開始点の３０bp 下流にある②TATA Box はすべての遺伝子に存在する③DPE エレメントは転写開始点の上流にある④エンハンサーはコアプロモーターの上流に存在する⑤TATA Box に結合するのは TBP である
問い 18: 転写活性化因子がＤＮＡエレメントに結合し機能するときクロマチンリモデリング因子が働きＤＮＡ高次構造が変化する。ATP 依存性のクロマチンリモデリング因子として適切なものを選べ①エストロゲンレセプター②ＡＣＦ③ＮＡＰ－１④ｐ３００⑤ＴＦⅡＤ
問い 19: 発生において形態づくりの機能を持つ転写活性化因子の一般名称として最も適切なものを選べ①エストロゲンレセプター②転写共役因子③ホメオボックス遺伝子④基本転写因子⑤ＡＣＦ
設問 20: 遺伝子発現制御に関する説明でもっとも不適切なのは①塩基配列の変化を伴わず遺伝子発現調節が後生的修飾により行われる場合をエピジェネティックと呼ぶ②ゲノム塩基配列の変化を研究する学問をジェネティックスと呼ぶ③発生・分化の過程はエピジェネティックな制御を受ける④ゲノムＤＮＡのシトシンのメチル化はエピジェネティックな制御の代表である⑤ヒストン蛋白の翻訳後修飾はジェネティックな遺伝子転写制御に関与している
問い 21: 真核生物の細胞における異なるタイプの RNA 合成について正しいのをすべて選びなさい．
① RNA ポリメラーゼⅡは主にメッセンジャーRNA(mRNA)を合成する。
②RNA ポリメラーゼⅠは主に転移 RNA(tRNA)を合成する。

11

③RNA ポリメラーゼⅡはリボソーム RNA(rRNA)を合成する。

④

RNA ポリメラーゼⅠはリボソーム RNA(rRNA)を合成する。

⑤

RNA ポリメラーゼⅡは転移 RNA(tRNA)を合成する。

⑥

miRNA は翻訳を抑制する。

⑦piRNA は繰り返し配列の転写を抑制する。

問い 22: 正の窒素平衡に至る状態を選びなさい．
①

食物中の蛋白質がグリシン欠乏している。

②

フェニルケトン尿症(PKU)の小児の食物にチロシンを補充する。

③

成長している小児期。

④

転移性の多発肺腫瘍と胸水を認める。

⑤

胃液の塩酸含有量が 50%減少している。

⑥

神経性食欲不振症。

問い 23: 酵素に関する記述で正しいものは。
① Vmax は触媒効率の尺度である。
② Km は基質に対する酵素の親和性の尺度である。
③ 基質複合体の形成は,酵素の特異的機能部位の再構成を導く。
④ アミノ酸のイオン化可能な側鎖は、触媒作用において酸や塩基として働くことがある。
⑤ 酵素は活性障壁のエネルギーを低下させる。

問い 24: ホスホリパーゼ A2 により直接生じる化合物として適切なものをすべて選びなさい。
① イノシトール 1,4,5-三リン酸(IP3)② p53③ サイクリックアデノシンーリン酸(cAMP)④ ジアシルグリセロール(DAG)⑤ c-fos⑥ リゾレシチン⑦ 脂肪酸⑧ トリアシルグリセロール⑨ Ca2+

問い 25： 細胞核内ＤＮＡ高次構造の最小単位はＤＮＡとコアヒストンからなる。この構造の名称は①ライソソーム②ヌクレオソ－ム③トランスクリプトソーム④プロテアソーム
12

⑤リボソーム
問い 26 ヒストンＨ３は生物種間でよく保存された蛋白である。ヒストンＨ３、９番目の lysine のメチル化と関連の深いものを 2 つ選べ①遺伝子転写活性化②遺伝子転写抑制③ヘテロクロマチン化
④分裂死
⑤間期死
問い 27： 下図はヘム代謝の概略を示した。 化合物 A の名称として正しいのは①UDP グルクロン酸②GTP グルコース③UTP スクロース④AMP ラクトース⑤UDP グルコース⑥AMP ガラクトース⑦GDP グルコン酸⑧ATP グルコン酸⑨ADP スクロース⑩スクシニル CoA13

問い 28 ω6 脂肪酸をすべて選びなさい．
．

①ステアリン酸②α—リノレン酸③パルミチン酸④リノール酸⑤アラキドン酸⑥オレイン酸⑦イコサペンタエン酸⑧プロピオン酸⑨ブチル酸⑩ドコサヘキサエン酸

問い 29 下記の反応を触媒する酵素が欠損すると誘発されやすい病態はどれか．
①

筋肉痛

②

けいれん

③低血糖

④

鉄欠乏性貧血

⑤

光線過敏症

⑥

神経症状

⑦高血糖

⑧

溶血性貧血

問い 30 β酸化について正しいものはどれか．
①

コレステロールもβ酸化を受ける．

②

脂肪酸の活性化のために３分子の ATP が必要である.

③

二重結合をつくるために NADH が必要である．

④β酸化が一回転するとアセチル CoA が１分子できる.

⑤脂肪酸合成はβ酸化の逆反応である.

問い 31 グルコースは骨格筋において重要なエネルギー供給源である。骨格筋においてグルコースはピルビン酸に代謝され、さらに嫌気的に還元される。1 モルのグルコースか獲得されるエネルギー量は ATP に換算すると何モルか①1②2③3④4⑤5⑥614⑦7⑧8⑨9⑩10

問い 32: 腸管からの脂質吸収を示した右下図において反応 A を触媒する酵素として正しいのは①GAPDH
②LDH
③ALT
④ACAT
⑤LCAT
⑥AST

問い 33: 右上図において B の名称は
①VLDL
②IDL
③LDL
④HDL
⑤アポリポタンパク⑥コレステリルエステル⑦キロミクロン

問い 34: 右上図においてＤの名称は
①VLDL
②IDL
③LDL
④HDL
⑤コレステリルエステル⑥キロミクロン⑦アポリポタンパク15

問い 35: 右図はプリン de novo 合成における原子の由来を示したものである
E の窒素の由来として正しいのは
①ビオチン
②SAM
③TPP
④CoA⑤THF⑥PLP⑦グルタミン⑧グリシン

問い 36: 右下図で示した反応 1 により生成される化合物 A の名称として正しいのは
①dAMP
②dTMP
③dCMP
④dGMP
⑤NADH
⑥NADPH⑦FAD⑧FADH2⑨NAD＋⑩NADP＋
問い 37: 右下図において化合物 C の名称は
①アラニン
②セリン
③グルタミン④グリシン⑤アルギニン⑥アスパラギン⑦メチオニン⑧リシン⑨ホモシステイン⑩グルタミン酸

16

問い 38 トリチウム 3H ですべての水素原子が標識されたマロニル CoA と無標識アセチル CoA からパルミチン酸を合成する実験系があるとする。
１モルのパルミチン酸に取り込まれるトリチウム 3H は何モルか 右上図を参考にして答えよ①3②7③8④14⑤16
問い 39; 右上図は脂肪酸合成経路を示したものである。脂肪酸合成には補酵素 D が必要である. D を供給する代謝経路または回路として正しいのは①解糖経路②ウロン酸経路③ペントースリン酸経路④クエン酸回路⑤尿素回路
問い 40 右下図はβ酸化の 1 サイクルを示したものである。反応 A には補酵素 E が必要である. E として正しいのは①NAD＋②NADPH＋
③GTP
④FAD
⑤ATP
問い 41 パルミチン酸がパルミトイル CoA に変換されβ酸化を受けて炭素はすべて化合物 P まで分解されたとする。１モルのパルミチン酸からいくらのエネルギーが産生されるか.
ATP のモル数で答えよ。
①14②16③28④32⑤33⑥35
問い 42 化合物 P はさらに肝臓で代謝を受けるが、飢餓状態などでは重要なエネルギー源として末梢組織に運搬される。
この運搬形態は①ATP②NADH＋＋H＋17

③FADH2④アラニン⑤アセチル CoA⑥βヒドロキシブチレート

問い43
問い43；
43； 脂肪の消化吸収に関する以下の記述のうち、正しいものを選べ。
①リパーゼは脂肪を分解する酵素であり、リパーゼは脂肪を分解する酵素であり、胃から分泌された後、小腸で脂肪を消化する。
②胆汁酸は、膵臓で合成され、脂肪の消化を助ける役割を持つ。
胆汁酸は、膵臓で合成され、脂肪の消化を助ける役割を持つ。
③トリアシルグリセロールは、トリアシルグリセロールは、リパーゼの働きでモノアシルグリセロールと脂肪酸に加水分解される。
④ 吸収されたモノアシルグリセロールと脂肪酸は、そのまま血中に放出される。
⑤食物中のリン脂質は、リパーゼではなくホスホリパーゼで消化される
食物中のリン脂質は、リパーゼではなくホスホリパーゼで消化される。
食物中のリン脂質は、リパーゼではなくホスホリパーゼで消化される。
問い44
問い44；
44； 脂質の輸送に関する以下の記述の正しいものを選べ。
①腸で吸収された脂質は、キロミクロンとして末梢組織に輸送される。
腸で吸収された脂質は、キロミクロンとして末梢組織に輸送される。
②キロミクロンは、キロミクロンは、多量のトリアシルグリセロールを含むリポタンパク質であり、リポタンパク質中で最も比重が大きい。
タンパク質中で最も比重が大きい。
③コレステロールの末梢組織への輸送には、主にコレステロールの末梢組織への輸送には、主にLコレステロールの末梢組織への輸送には、主にLＤＬが働いている。
④HD
HDＬは、末梢組織からコレステロールを除去し、肝臓に戻す働きがある。
HDＬは、末梢組織からコレステロールを除去し、肝臓に戻す働きがある。
⑤リポタンパク質から末梢組織に脂肪酸を渡すとき、リポタンパク質から末梢組織に脂肪酸を渡すとき、リポタンパク質リパーゼが働いて、リポタンパク質から脂肪酸を遊離させる。
問い45
問い45；
45； 脂肪酸の分解に関する以下の記述のうち、正しいものを選べ。
①アシル
アシルＣｏＡは、は、ミトコンドリアでβアシル
ミトコンドリアでβ酸化をうけるので、ミトコンドリアへの脂肪酸の輸送が重要な脂肪酸酸化の調節機構となる。Voet737の輸送が重要な脂肪酸酸化の調節機構となる。Voet737②脂肪酸のミトコ
脂肪酸のミトコンドリアへの取り込みは、マロニルで促進される。これは、脂脂肪酸のミトコンドリアへの取り込みは、マロニルＣｏＡで促進される。これは、脂ンドリアへの取り込みは、マロニル
肪酸合成であまったマロニルＣｏＡで脂肪酸の分解を促進するためである。
で脂肪酸の分解を促進するためである。
肪酸合成であまったマロニル③飢餓時、飢餓時、β酸化の亢進によりアセチル
飢餓時、 酸化の亢進によりアセチルCoAの増加を引き起こし、その結果、ケトン体酸化の亢進によりアセチル の増加を引き起こし、その結果、ケトン体の増加となる。ケトン体は、飢餓時の重要なエネルギー源として利用される。
④アドレナリンは､脂肪細胞のホルモン感受性リパーゼを阻害して、脂肪酸の遊離を抑アドレナリンは､脂肪細胞のホルモン感受性リパーゼを阻害して、脂肪酸の遊離を抑制する。× Voet834⑤β酸化に関与する補酵素は、酸化に関与する補酵素は、ＮＡＤＰとＦＡＤであり、それぞれ還元されて、ミトコであり、それぞれ還元されて、ミトコ酸化に関与する補酵素は、ンドリアの電子伝達系に入りＡＴＰを産生するを産生する。
ンドリアの電子伝達系に入りを産生する。
問い46
問い46；46； 脂質の生合成に関する以下の記述のうち、正しいものを選べ。
①脂肪酸合成の材料となるアセチルＣｏＡは、脂肪酸合成の材料となるアセチルＣｏＡは、ミトコンドリアから細胞質に運ばれたクエン酸からクエン酸リアーゼの働きでアセチルＣｏＡを遊離する事により供給される。
Voet732②細胞質のアセチル細胞質のアセチルCoA
細胞質のアセチルCoAは、
CoAは、カルボキシル化され、ビオチンを補酵素とするアセチルCoA
ビオチンを補酵素とするアセチルCoAカルボキシラーゼの作用でマロニルCoAカルボキシラーゼの作用でマロニルCoAとなる。
CoAとなる。
③アドレナリンやグルカゴンは、アセチルＣｏＡカルボキシラーゼを活性化する。×
アドレナリンやグルカゴンは、アセチルＣｏＡカルボキシラーゼを活性化する。×
voet736④ロバスタチンは、ロバスタチンは、アラキドン酸からプロスタグランジンの合成を阻害し、アラキドン酸からプロスタグランジンの合成を阻害し、炎症や発熱を抑える。
18

⑤不飽和脂肪酸や長鎖脂肪酸は、小胞体やミトコンドリアで合成される。
不飽和脂肪酸や長鎖脂肪酸は、小胞体やミトコンドリアで合成される。Voet
不飽和脂肪酸や長鎖脂肪酸は、小胞体やミトコンドリアで合成される。Voet 733

問い47
問い47；
47； アミノ酸の代謝に関する以下の記述のうち、正しいものを選べ。
①アスパラギン酸は、アスパラギン酸は、アミノ基転移反応により脱アミノ化されると、α－ケトグルタル酸になる。
②アミノ基転移や脱炭酸反応には、補酵素としてピリドキサールリン酸が用いられる。
アミノ基転移や脱炭酸反応には、補酵素としてピリドキサールリン酸が用いられる。
③急速に分解されるタンパク質は、急速に分解されるタンパク質は、ユビキチン・プロテアソーム系で分解されるものがある。
④アミノ酸の分解で生じるアンモニアは、アミノ酸の分解で生じるアンモニアは、一般に腎臓の尿素回路で尿素に変換され無毒
一般に腎臓の尿素回路で尿素に変換され無毒化され、排出される。Voet777
化され、排出される。Voet777⑤一酸化窒素合成酵素
一酸化窒素合成酵素（NOS）は、アルギニンからは、アルギニンからNO
一酸化窒素合成酵素
は、アルギニンからNOを合成する酵素であり、血管平滑NOを合成する酵素であり、血管平滑筋の弛緩を引き起す生理活性物質である。voet522
筋の弛緩を引き起す生理活性物質である。voet522
問い48
問い48；48； ヌクレオチドの代謝に関する以下の記述のうち、正しいものを選べ。
①55-フルオロウラシルは、葉酸のアナログであり、プリンの生合成やチミジル酸合成でC1単位を付加する反応を阻害し、抗がん作用を示す。
単位を付加する反応を阻害し、抗がん作用を示す。Voet858
単位を付加する反応を阻害し、抗がん作用を示す。Voet858②アスパラギン酸とグルタミンの窒素は、プリン塩基の窒素を構成する。
アスパラギン酸とグルタミンの窒素は、プリン塩基の窒素を構成する。
③プリンプリンヌクレオチドの生合成は、プリンヌクレオチドの生合成は、重複したフィードバック調節を受けており、最初の二段階の反応が､CMP,UMP, IMPで阻害される。
で阻害される。Voet847
二段階の反応が､で阻害される。Voet847④ヒトでは、ヒトでは、プリン塩基は尿酸に異化されるが、尿酸の過剰蓄積により引起される通風の治療薬であるアロプリノールは、プリン塩基の異化代謝を抑制して、尿酸量を低下させる働きがある。Voet864
せる働きがある。Voet864⑤プリンのプリンのdenovo合成では、リボース上にプリン骨格が構築されていく。
合成では、リボース上にプリン骨格が構築されていく。
プリンの問い49
問い49；
49；ヌクレオチドの代謝に関する以下の記述のうち、正しいものを選べ。
①デオキシリボヌクレオチドはデオキシリボヌクレオチドは、デオキシリボヌクレオチドは、リボヌクレオチドのC2リボヌクレオチドのC2`C2`の還元で合成される。Voet851②デオキシリボヌクレオチドの量を適切に保つために、デオキシリボヌクレオチドの量を適切に保つために、リボヌクレオチドレダクターゼ
は、ATP、dATP、dGTP、dTTPでアロステリックに制御されている。
でアロステリックに制御されている。Voet854
は、でアロステリックに制御されている。Voet854③DNAの材料であるチミジル酸は、の材料であるチミジル酸は、dUMPのアミノ化で合成される。のアミノ化で合成される。の材料であるチミジル酸は、④５－フルオロウラシル
５－フルオロウラシル（5-FU）は、ウラシルのアナログとして生体に取り込まれ、は、ウラシルのアナログとして生体に取り込まれ、５－フルオロウラシル
5-FdUMPとなりチミジル酸合成を停止させる。
となりチミジル酸合成を停止させる。Voet858となりチミジル酸合成を停止させる。Voet858⑤チミジンの過剰投与は、細胞の増殖停止（過剰チミジンブロック）を誘導す
チミジンの過剰投与は、細胞の増殖停止（過剰チミジンブロック）を誘導するが、こチミジンの過剰投与は、細胞の増殖停止（過剰チミジンブロック）を誘導するが、この現象は、細胞内dTTPが過剰になった結果、が過剰になった結果、他のデオキシヌクレオチド合成が異常に抑細胞内制されるためである。
チミジン (Thymidine)[1]は化学物質の一つで、正確にはピリミジンデオキシヌクレオシドに属する。チミジンはDNAヌクレオシド(記号 dT), である。チミジンはデオキシリボースとリン酸とチミンが結合した、DNAの合成のための重要な物質です。しかし、それが大量にあると、別に必要な、デオキシアデノシン、デオキシグアノシン、デオキシシチジン（それぞれアデニン、グアニン、シトシンがデオキシリボースとリン酸と結合したもの）という、DNAの材料を合成する経路の入り口にある、リボヌクレオチド還元酵素の働きを抑制してしまいます。

19問い50
問い50；50； 脂質の代謝に関する次の記述のうち、正しいものを選べ。
脂質の代謝に関する次の記述のうち、正しいものを選べ。
①コレステロールは生体膜の重要な構成成分であり、主に肝臓でアセチルCoA①コレステロールは生体膜の重要な構成成分であり、主に肝臓でアセチルCoAから生合CoAから生合成される。
②ヒトでは、ステアリン酸は小胞体の不飽和化酵素によってオレイン酸を経てリノール酸となる。
③必須脂肪酸であるリノレン酸は炭素鎖伸長反応と不飽和化反応によりアラキドン酸となる。
④脂肪組織のリパーゼの活性はホルモンで調節され、④脂肪組織のリパーゼの活性はホルモンで調節され、エピネフリン、ノルエピネフリン、グルカゴン、インスリンなどは、リパーゼ活性を増強する。Voet737
グルカゴン、インスリンなどは、リパーゼ活性を増強する。Voet737⑤満腹時には貯蔵脂肪が分解され、アセチルCoA⑤満腹時には貯蔵脂肪が分解され、アセチルCoAが肝の処理能力以上に生じるため、尿CoAが肝の処理能力以上に生じるため、尿中にケトン体が排泄される。

（文責；長崎大学医学部生化学教室 伊藤敬）

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