<span lang="EN-US" style='font-size:10.5pt; line-height:200%;font-family:&quot;ＭＳ Ｐ明朝&quot;,&quot;serif&quot;'>C 50

2. ^ Bush, K. et. al. A functional classification scheme for β-lactamases and its correlation with molecular structure, Antimicrob Agents Chemother., 39, 1211-1233, 1995.

3. ^ Ambler, R. P., The structure of β-lactameses, Philos Trans R Society Lond (Biol), 289, 321-331, 1980.

4. ^ 石井良和、基質特異性拡張型β-ラクタマーゼ産生大腸菌、クレブシエラ、臨床と微生物、26、121-125, 1999.

クラブラン酸

· 薬剤耐性

· ペニシリン

· セファロスポリン

出典

· β-ラクタマーゼ『生物学辞典』第4版、岩波書店。

· β-ラクタマーゼについて日本ベクトン･ディッキンソン株式会社

アスパラギナーゼ

アスパラギナーゼ

IUPAC命名法による物質名	IUPAC名	[表示]	臨床データ
胎児危険度分類	US: C		薬物動態データ
半減期	8-30 hrs	識別	CAS番号
9015-68-3	ATCコード	L01XX02 (WHO)	DrugBank
BTD00011	KEGG	D02997	化学的データ
化学式	C1377H2208N382O442S17	分子量	31731.9 g/mol

アスパラギナーゼ(英: asparaginase)（正確にはL-アスパラギナーゼ）とはアスパラギンのアスパラギン酸への加水分解を触媒する酵素の一つ。アスパラギナーゼは急性リンパ性白血病の治療用に協和発酵キリンからロイナーゼ（Leunase）の商品名で市販されており、肥満細胞腫のプロトコールにも使用される[1]。他の化学療法剤と異なり、組織障害の危険性がなく、筋肉内、皮下、静脈内投与が可能である。

概要

アスパラギナーゼは血中のL-アスパラギンを分解し、アスパラギン要求性の腫瘍細胞を栄養欠乏にすることにより抗腫瘍効果を発揮するとされる。現在日本で承認されている唯一のアスパラギナーゼである「ロイナーゼ」は大腸菌（Escherichia coli）由来のものである[2]。米国などの海外ではErwinia chrysanthemi由来のアスパラギナーゼが使用できる。大腸菌由来とErwinia chrysanthemi由来の治療成績を比較すると、大腸菌由来の方が治療成績が良いがアレルギーを示す患者もあり、これに対してはErwinia chrysanthemi由来のアスパラギナーゼが代替薬となりえる[3]。Erwinia chrysanthemi由来のアスパラギナーゼである「エルウィニア」は学会からの要望もあり、2010年に大原薬品工業が開発要請を受けて[4]、現在治験が進行中である[5]。

出典

^ Appel IM, van Kessel-Bakvis C, Stigter R, Pieters R (2007). “Influence of two different regimens of concomitant treatment with asparaginase and dexamethasone on hemostasis in childhood acute lymphoblastic leukemia”. Leukemia 21: 2377. doi:10.1038/sj.leu.2404793. PMID 17554375.

^ Kyowa Hakko Kirin "LEUNASE"

^ Michel Duval, Stefan Suciu, Alina Ferster, Xavier Rialland, Brigitte Nelken, Patrick Lutz, Yves Benoit, Alain Robert, Anne-Marie Manel, Etienne Vilmer, Jacques Otten, and Noël Philippe (2002). “Comparison of Escherichia coli–asparaginase with Erwinia-asparaginase in the treatment of childhood lymphoid malignancies: results of a randomized European Organisation for Research and Treatment of Cancer—Children’s Leukemia Group phase 3 trial”. Blood 99 (8): 2734-2739. doi:10.1182/blood.V99.8.2734. PMID 11929760.

^ 大原薬品工業厚生労働省より「エルウィニアＬ－アスパラギナーゼ」の開発要請を受ける-2011年1月31日

^ 白血病治療剤「エルウィニアＬ－アスパラギナーゼ」の治験開始について-2011年12月7日

アスパラギン合成酵素

アスパラギンシンテターゼ

アスパラギンシンテターゼ (asparagine synthetase、アスパラギン合成酵素; EC 6.3.1.1) はL-アスパラギン酸とアンモニアからL-アスパラギンを生合成する酵素。アスパラギン酸‐アンモニアリガーゼ (aspartate-ammonia ligase) とも呼ばれる。

アデノシン三リン酸を1分子消費し、アデノシン一リン酸とピロリン酸を生成する反応を可逆的に触媒する。

ATP + L-aspartate + NH₃ = AMP + diphosphate + L-asparagine

この酵素は古細菌、真正細菌、真核生物に広く存在している。ヒトの培養細胞を用いた研究ではアミノ酸が欠乏すると転写量が上がることが知られている。

出典[

· IUBMB entry for 6.3.1.1（英語）	· BRENDA references for 6.3.1.1 （英語）
· PubMed references for 6.3.1.1（英語）	· PubMed Central references for 6.3.1.1（英語）
· Google Scholar references for 6.3.1.1（英語）	·

外部リンク

IUBMB entry for 6.3.1.1（英語）

· KEGG entry for 6.3.1.1（英語）	· BRENDA entry for 6.3.1.1（英語）
· NiceZyme view of 6.3.1.1（英語）	· EC2PDB: PDB structures for 6.3.1.1（英語）
· PRIAM entry for 6.3.1.1（英語）	· PUMA2 entry for 6.3.1.1（英語）
· IntEnz: Integrated Enzyme entry for 6.3.1.1（英語）	· MetaCyc entry for 6.3.1.1（英語）
Atomic-resolution structures of enzymes belonging to this class（英語）

アルデヒドデヒドロゲナーゼ

アルデヒドデヒドロゲナーゼ (aldehyde dehydrogenase、ALDH) はアルデヒドを酸化してカルボン酸にする反応を触媒する酵素である。

生物に普遍的に存在し、ヒトには17種類のALDHファミリータンパク質が存在する^[1]。

ヒトのALDHの例

ALDH1A (RALDH)

レチナールの酸化によりレチノイン酸を作り出す酵素。レチノイン酸はビタミンAが生体内で働く際の本体で、目や骨の形成など様々な分化過程に関わる。このため、ALDH1A の機能に異常があると正常に発生が進行しない。分子量は約 55 kDa。四量体として機能する。ALDH1A1 (RALDH1)、ALDH1A2 (RALDH2)、ALDH1A3 (RALDH3) の3種があり、それぞれ異なった組織発現様式を示す。

ALDH2 (ALDH I)

肝臓、心臓、腎臓、筋肉に多く存在する。細胞内ではミトコンドリアに局在するがミトコンドリアDNAにコードされるミトコンドリア遺伝子ではなく核ゲノム遺伝子に由来する。一般にアルコールに弱い人はアルコールに強い人に比べて持っている ALDH2 の活性が弱い。

ALDH2 遺伝子には少なくとも4種の対立遺伝子が報告されているが、日本人が一般に持つのは ALDH2*1 と ALDH2*2 で、ALDH2*2 が機能喪失型。四量体として機能し、ALDH2*2 を持つ複合体は機能を持たないため、ヘテロ接合型でも ALDH2 の活性が極端に下がる。

ALDH9A1

γ-アミノブチルアルデヒドから神経伝達物質であるγアミノ酪酸 (GABA) を作る。494 アミノ酸、分子量 54 kDa。四量体として機能する。

肝臓、副腎、腎臓で高い酵素活性が認められた一方で、ノーザンブロットでは筋肉で最も高いmRNAの存在が確認された^[2] 。同様にノーザンブロットにより、脳の中では脊髄で最も高い発現がみられた^[3]。

脚注

1. ^ Sladek, N. E. (2003). "Human aldehyde dehydrogenases: potential pathological, pharmacological, and toxicological impact". J. Biochem. Mol. Toxicol. 17: 7–23.

2. ^ Izaguirre, G.; Kikonyogo, A.; Pietruszko, R. (1997). "Tissue distribution of human aldehyde dehydrogenase E3 (ALDH9): comparison of enzyme activity with E3 protein and mRNA distribution". Comp. Biochem. Physiol. B. Biochem. Mol. Biol. 118: 59–64.

3. ^ Kikonyogo, A.; Pietruszko, R. (1996). "Aldehyde dehydrogenase from adult human brain that dehydrogenates gamma-aminobutyraldehyde: purification, characterization, cloning and distribution". Biochem. J. 316: 317–324.

光活性化アデニル酸シクラーゼ

光活性化アデニル酸シクラーゼ

光活性化アデニル酸シクラーゼ（ひかりかっせいかアデニルさんシクラーゼ、photoactivated adenylyl cyclase; PAC）とはミドリムシ（Euglena gracilis）から発見された光センサータンパク質。Iseki らにより2002年にイギリスの科学雑誌 Nature 誌上で発表された[1]。通称名はその頭文字をとって PAC（パック）と呼称される。このタンパク質は酵素としてはアデニル酸シクラーゼであるが、光を感知することで cAMP を作ることからこの名が付けられた。アデニル酸シクラーゼは生物界に広く分布する酵素であるが、光によって活性が調節されるアデニル酸シクラーゼは極めて珍しいため注目された。

目次 [非

細胞内での局在

ミドリムシの鞭毛（長鞭毛）の付け根近くには小さな膨らみが存在し、これを鞭毛膨潤部（paraflagellar body; PFB）と呼ぶ。この膨らみを構成する主要成分が PAC である。鞭毛膨潤部は蛍光顕微鏡下（UV励起または青色励起）で緑色の蛍光を発するが、これは PAC に結合していたフラビン色素（FAD）によるものと考えられている。鞭毛膨潤部こそミドリムシの真の目であるが、これは眼点と呼ばれるカロテノイドでできた偽の目に取り囲まれている。この見かけ上の眼点は鞭毛膨潤部に差し込む光の一部を遮蔽することで、鞭毛膨潤部の光感知能に指向性を持たせる役割を果たすと考えられている。

分子の構造と機能

PAC は FAD を結合する光感知領域と、cAMP を合成する酵素領域からなるタンパク質から成る。PAC には2種類の分子があり、それぞれ PACα、PACβ と呼ばれている。分子量は前者が 105kDa、後者が 90kD であるが、いずれの分子にも光感知領域と酵素領域が2ヶ所ずつ存在する。生体内ではこれらがヘテロ4量体を形成していると推定されている。フラビン色素を結合する光感知領域の一次構造は BLUF（sensor protein of Blue Light Using FAD）と呼ばれる一連のフラビンタンパク質と相同性が認められている。

生物界での分布

PAC は葉緑体を有するミドリムシ類からのみ報告されている。

注釈・参考文献

^ Iseki M, Matsunaga S, Murakami A, Ohno K, Shiga K, Yoshida K, Sugai M, Takahashi T, Hori T, Watanabe M (2002). “A blue-light activated adenylyl cyclase mediates photoavoidance in Euglena gracilis”. Nature 415 (6875): 1047-51. PMID 11875575

ATPアーゼ

ATPアーゼ（ATPエース、ATPase、ATPases (ion transport)）とは、アデノシン三リン酸 (ATP) の末端高エネルギーリン酸結合を加水分解する酵素群の総称である（EC番号 3.6.1.3、3.6.3、3.6.4）。ATP は生体内のエネルギー通貨であるから、エネルギーを要する生物活動に関連したタンパク質であれば、この酵素の活性を持っていることが多い。日本語ではATPアーゼを「アデノシン三リン酸分解酵素」などと表現できる。なお、「ホスファターゼ」は「リン酸分解酵素」のことであるから、「アデノシン三リン酸ホスファターゼ」という呼び方は「リン酸」の重言となり、正しくない。

特徴

ATPアーゼは以下の反応を触媒する酵素の総称である。

ATP ⟶ ${\ce {{ATP}-> {ADP}+ P_i}}$ （アデノシン三リン酸　→　アデノシン二リン酸 + リン酸）

この時に発生するエネルギーを利用して、エネルギーを要する生物体内作用に寄与している。通常は ATP 以外のヌクレオチド三リン酸（GTP、UTP、CTPなど）に作用することが知られている。しかしながら存在している部位によって少しずつ性状が異なっている。

ATPに共通する特性として、スルフヒドリル基（SH基）を必要とすることと、Mg²⁺, Ca²⁺ によって活性化あるいは阻害を受けるという点が挙げられる。

役割

ATPアーゼの役割はエネルギーの関与する全ての反応に寄与していると言ってよい。

ATPの合成（酸化的リン酸化）

酸化的リン酸化

酸化的リン酸化（さんかてきリンさんか、oxidative phosphorylation）とは、電子伝達系に共役して起こる一連のリン酸化（ATP合成）反応を指す。細胞内で起こる呼吸に関連した現象で、高エネルギー化合物のATPを産生する回路の一つ。好気性生物における、エネルギーを産生するための代謝の頂点といわれ、糖質、脂質、アミノ酸などの代謝がこの反応に収束する。

反応の概要は、NADHやFADHといった補酵素の酸化と、それによる酸素分子（O2）の水分子（H2O）への還元である。反応式は

ADP + P i + H + ⟶ ATP + H 2 O , {\displaystyle {\ce {{ADP}+{P_{i}}+H^{+}->{ATP}+H2O\ ,}}}

Δ G ∘ = + 30.5 kJ mol − 1 {\displaystyle \Delta G^{\circ }={\mbox{+ 30.5 kJ mol}}^{-1}}

であり、ATPシンターゼによって触媒される。ミトコンドリアの内膜とマトリックスに生じた水素イオンの濃度勾配のエネルギーを使って、ATP合成酵素によってADPをリン酸化してATPができる。

真核細胞内のミトコンドリア内膜の他に原核細胞の形質膜にも見られる反応でもある。ミッチェルの提唱した化学浸透圧説での反応機構が最も有力で、次に仮説されたように、電子伝達系によって膜の内外にプロトンの電気化学ポテンシャル差が形成され、これを利用してATP合成酵素（F0F1）が駆動し直接ATPを合成するとされる。脱共役剤は電子伝達系の反応とATP合成の反応の共役を阻害するもので、これを添加することにより電子伝達系が行われても酸化的リン酸化はおこらない。

種類

運動性タンパク質ATPアーゼ

ミオシンアクチン系に代表されるATPアーゼである。ATP加水分解によるコンフォメーションの変化を受けることを特徴とする。タンパク質にATPが結合することによってタンパク質の立体構造に変化が起こり、その構造変化を利用して実際にタンパク質（ひいては細胞を）を「稼動」させることに関係している。

ミオシン、ダイニン、キネシンはそれぞれが蛍光標識を用いた一分子観測でその稼動が観察されている。

ミオシンATPアーゼ – アクチンミオシン系のすべりに関係
ダイニンATPアーゼ – 微小管上の物質輸送（マイナス端側への移動）
キネシンATPアーゼ – 微小管上の物質輸送（プラス端側への移動）
ダイナミンATPアーゼ – 唯一コンフォメーション変化は受けない、微小管の接着に関係

イオン輸送性ATPアーゼ

ATPの加水分解エネルギーを使って生体膜を透過しないイオンの輸送を行うATPアーゼの一群である。ATP合成酵素もこれに分類される。F型、A型、V型、P型が存在している。P型をのぞくものは構造がよく似ており、イオン（主にプロトン）駆動型モーター (F_o, A_o, V_o) ならびにATP駆動型モーター (F₁, A₁, V₁) から形成される。

全てがイオン濃度勾配を用いてATP合成および逆反応のATP加水分解に伴うイオン濃度勾配の形成が可能である。しかしながら、ATP合成酵素として用いられているのはF型およびA型のみである。

F型ATPアーゼ – 真核生物、真正細菌、ある種の古細菌のATP合成酵素
A型ATPアーゼ – 古細菌のATP合成酵素
V型ATPアーゼ – 液胞のプロトン能動輸送に関係
P型ATPアーゼ – 陽イオンの対向輸送および物質の共輸送に関係

ABC ATPアーゼ

ABC とは ATP Binding Cassette （ATP結合カセット）の略称である。細胞への物質取り込みおよび排出に関係する。膜貫通型の ABC ATPアーゼは、常に4つの機能ドメイン（2つの膜貫通ドメインと2つのABCドメイン）から構成される。これらのドメインは全てが一つの遺伝子にコードされている場合もあれば、それぞれ別々の遺伝子にコードされている場合もある。膜貫通ドメインの配列は多様であるが、ABCドメインと呼ばれるATP結合部位の配列は高度に保存されている。真核生物（主にヒト）では有害物質の排出に使用されているが、一方原核生物では糖、アミノ酸と言った物質の取り込みに用いられている。また、ヒトの中でもトランスポーター、チャネル、レセプター等、その機能は多彩である。

これら生体膜貫通型の古典的なABC ATPアーゼに加え、最近ではDNA結合型の ABC ATPアーゼが知られるようになってきている。代表的なものとして、染色体の高次構造と機能を制御するSMCタンパク質があり、これらはコンデンシンあるいはコヒーシンのコアサブユニットとして機能する。また、DNA2重鎖切断の修復に関与する Rad50 もこのカテゴリーに属する。

ABCドメインの特徴は、多くのATPアーゼが共有する Walker A と Walker B モチーフに加え、Signature モチーフ（あるいはCモチーフ）と呼ばれる配列を持つことにある。すべての ABC ATPアーゼは一対のABCドメインをもち、2つのATP分子は2つのドメインに挟まれるようにして結合する。この際、ATPは一方のドメインの Walker A と Walker B モチーフに結合し、もう一方のドメインのCモチーフと接触する。このCモチーフとの接触が、ATPの加水分解に必須である。すなわち、ATPの結合と加水分解のサイクルが2つのABCドメインの会合と解離のサイクルを制御し、さらにその構造変換が基質結合ドメイン（例えば、ABCトランスポーターの膜貫通ドメイン）に伝達されると考えられている。その作用メカニズムは、2ストロークエンジンに例えられることもある。

トランスポーター型ABCタンパク質 – 有害物質の能動輸送
チャネル型ABCタンパク質 – イオンの促進拡散
レセプター型ABCタンパク質 – ATP、ADP濃度感受およびシグナル伝達
DNA結合型ABCタンパク質（SMCタンパク質）– 染色体の凝縮、結合、修復等

AAA ATPアーゼ

AAA とは ATPases Associated with diverse cellular Activities の略称である。タンパク質の細胞内小器官への輸送（プロテインキネシス）、膜融合、細胞内小器官の形成、DNA複製、転写調節など機能は多様だが、全てがリング状オリゴマー構造を取っている。ATPの加水分解エネルギーはタンパク質のアンフォールディング（3次構造をほどく）やタンパク質分解、オリゴマーの拡大などに使用されていると考えられている。

真核細胞のみならず、細菌（大腸菌）、古細菌からも見つかっている。

AAAプロテアーゼ – 生体膜の管理など
膜融合AAA ATPアーゼ – 小胞体やゴルジ体の再形成など

課題

運動性タンパク質ATPアーゼを除く全てのタンパク質が生体膜に存在している。そのため構造が理解されていないことが多く、未開拓な酵素の一つである。また、ATPアーゼ活性そのものについてもよくわかっておらず、ATPのエネルギーを得た中間体などの解析から「エネルギーを持ったタンパク質」の状態を理解することへの研究もなされている。

最も研究が進んでいるであろうATPアーゼはミオシンおよびATP合成酵素であるが、その全てが理解されたとはいずれも考えられない状況であることは否めない。

ホロ酵素

（アポ酵素から転送）

ホロ酵素（ホロこうそ、英: holoenzyme）とは、酵素本体となるタンパク質分子に、非タンパク質性の分子が結合して初めて酵素として機能するものを呼ぶ。この場合の非タンパク質性の分子の部分を補因子と呼ぶ。補酵素を要求する酵素はホロ酵素であり、補酵素部分が補因子となっている。

多くの場合、非タンパク質性の部分を失うと活性を失う。このタンパク質部分のみの状態のものをアポ酵素と呼ぶ。

また、複数のタンパク質分子が複合体を形成して初めて活性を示すような酵素についても、ホロ酵素と呼ぶ場合がある。この場合、一部のサブユニットを失って活性を失った状態のものがアポ酵素と呼ばれる。

アポリポタンパク質

アポリポタンパク質

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出典を追加して記事の信頼性向上にご協力ください。（2014年2月）

アポリポタンパク質（アポリポタンパクしつ、英語: Apolipoprotein）は、リポタンパク質と結合し、リポタンパク質の認識や脂質代謝に関与する酵素群の活性化あるいは補酵素として働く一群のタンパク質である。アポ(apo-)はギリシア語系の接頭語で「～を切り離した、～をまぬがれる」という意。またリポ(lipo-)は脂質の意。

種類

アポリポタンパク質は、構造やはたらきによりアポリポタンパク質AからEまでの5種に大別される。さらに、それらのいくつかは、アポリポプロテインA-IやC-IIのようにサブクラスに分けられる。

アポリポプロテインA-I（apo A-I）

apo A-IはHDLの主要な構成成分であり、HDLの代謝に関与している。apo A-I遺伝子を欠損したマウスでは血中の高密度リポタンパク質（英語版）（HDL）濃度が著しく減少することが知られている。

アポリポプロテインA-II（apo A-II）

apo A-IIはHDLの二番目に主要な構成成分であり、HDLの代謝に関与している。マウスにおける老化アミロイドーシスの原因タンパク質としてアミロイド繊維を作る。

アポリポプロテインB-48（apo B-48）

粗面小胞体で合成された後、ゴルジ体へと輸送される過程で、糖鎖が付加されて成熟する。apo B-48の名前は、apo B遺伝子でコードされるタンパク質の内、N末端側の48%で構成されていることに由来する。これは、小腸においてapo Bが合成される際、mRNAが転写後に、その核酸塩基がシトシンからウラシルへと変換され、途中に終止コドンが生成するためである。apo B-48は合成後、カイロミクロンに組み込まれて、小腸からの脂質吸収に必須な役割を果たす。

アポリポプロテインB-100（apo B-100）

apo B-100はapo B遺伝子にコードされるタンパク質で、4,536アミノ酸残基よりなる非常に大きな分子である。apo B100は肝臓で合成され、超低密度リポタンパク質（英語版） (VLDL)の構成成分となる。他のアポリポタンパク質と異なり、VLDLとHDLとの間で相互に受け渡しが行われない。apo B-100はVLDLおよび低密度リポタンパク質（英語版） (LDL)に存在し、LDL受容体の主要なリガンドとして働く。

アポリポプロテインC-II（apo C-II）

apo C-IIはリポタンパク質が細胞に脂質を受け渡す際に必要な酵素であるリポプロテインリパーゼを活性化するのに必要となる分子である。apo C-IIはカイロミクロン、VLDLが成熟する際に、HDLから受け渡され、それらが末梢への脂質輸送を終えたときHDLに戻される。

アポリポプロテインE（apo E）

apo C-IIと同様に、カイロミクロン、VLDLおよびLDLとHDL間で受け渡しと再利用が行われるタンパク質である。apo Eの役割は、細胞にこれらのリポタンパク質が認識されるときのマーカーとなる事である。すなわち、肝臓などにおけるLDL受容体に代表されるリポ脂質に対する受容体のリガンドとなる。

apo EにはE2、E3およびE4の3種の分子種が知られている。それぞれの相違はアミノ酸配列の112番目と158番目にあり、「正常型（野生型）」といわれるapo E3では112番目がシステイン、158番目がアルギニンとなっているが、apo E4では112番目がアルギニン、apo E2では158番目がシステインとなっている。

Apo E2は受容体との親和性が弱く、家族性III型脂質異常症の原因因子である。また、apo E4はアルツハイマー病の危険因子として知られており、現在因果関係が活発に研究されている。アメリカでの調査では、apo Eの遺伝子型ε2、ε3およびε4の出現頻度はそれぞれ8％、78％および14％である。なお、他にapo E1、E5およびE7の存在が報告されているが、出現頻度は極めてまれである。

アミグダーゼ

β-グルコシダーゼ

β-グルコシダーゼ(β-glucosidase; EC 3.2.1.21)は糖のβ-グリコシド結合を加水分解する反応を触媒する酵素。β‐D‐グルコシドグルコヒドロラーゼ，アミグダーゼとも呼ばれる^[1]。また、β-グリコシド結合を持つ代表的な糖であるセロビオースやゲンチオビオースから、しばしばセロビアーゼ、ゲンチオビアーゼとも呼ばれる。

微生物，高等植物，動物の肝臓・腎臓・小腸粘膜，カタツムリ消化液などに広く分布するが、基質特異性は起源によって異なる^[1]。

α-グルコシダーゼ同様、動植物通じて広く存在し、異化代謝に関わっている。アグリコンと糖の結合も分解するが、アグリコンの構造によっては、基質が阻害剤となる場合もある。セルロースの分解に関連する酵素で、β-グルコシダーゼの活性が低いとセロビオースが蓄積し、セルロースの働きを阻害する場合がある。ただし、一般的にはセルラーゼの活性の方が低い。

β-グルコシダーゼの先天性欠損症はゴーシェ病を引き起こす^[1]。

出典

1. ^ ^a ^b ^c β－グルコシダーゼ、『生物学辞典』、第4版、岩波書店

· IUBMB entry for 3.2.1.21（英語）

· BRENDA references for 3.2.1.21 （英語）

· PubMed references for 3.2.1.21（英語）

· PubMed Central references for 3.2.1.21（英語）

· Google Scholar references for 3.2.1.21（英語）

外部リンク

· IUBMB entry for 3.2.1.21（英語）

· KEGG entry for 3.2.1.21（英語）

· BRENDA entry for 3.2.1.21（英語）

· NiceZyme view of 3.2.1.21（英語）

· EC2PDB: PDB structures for 3.2.1.21（英語）

· PRIAM entry for 3.2.1.21（英語）

· PUMA2 entry for 3.2.1.21（英語）

· IntEnz: Integrated Enzyme entry for 3.2.1.21（英語）

· MetaCyc entry for 3.2.1.21（英語）

· Atomic-resolution structures of enzymes belonging to this class（英語）

アミダーゼ

アミダーゼ

アミダーゼ（Amidase、EC 3.5.1.4）は、次の反応を触媒する酵素である。

モノカルボン酸アミド+H2O

⇌ {\displaystyle \rightleftharpoons }

モノカルボン酸+NH3

つまり、この酵素の基質はモノカルボン酸アミドと水の2種で、生成物はモノカルボン酸とアンモニアである。

この酵素は加水分解酵素の1つで、ペプチド結合とは別の炭素-窒素結合、特に直線的なアミドに作用する。

この酵素の組織名は、アシルアミドアミドヒドロラーゼ（acylamide amidohydrolase）である。別名に、アシルアミダーゼ（Acylamidase）やアシラーゼ（Acylase）、アミドヒドロラーゼ（amidohydrolase）、デアミナーゼ（deaminase）、fatty acylamidase、そして、N-アセチルアミノヒドロラーゼ（N-acetylaminohydrolase）も使われる。この酵素は、尿素回路、フェニルアラニン代謝、トリプトファン代謝、シアノアミノ酸代謝などの代謝経路で活躍している。

3.1

遺伝子オントロジー（GO）コード

構造研究

As of late 2007, two structures have been solved for this class of enzymes, with PDB accession codes 2PLQ and 2UXY.

参考文献

IUBMB entry for 3.5.1.4（英語）

BRENDA references for 3.5.1.4 （英語）

PubMed references for 3.5.1.4（英語）

PubMed Central references for 3.5.1.4（英語）

Google Scholar references for 3.5.1.4（英語）

Bray HG, James SP, Raffan IM, Ryman BE and Thorpe WV (1949). “The fate of certain organic acids and amides in the rabbit. 7. An amidase of rabbit liver”. Biochem. J. 44: 618–625.

Bray HG, James SP, Thorpe WV and Wasdell MR (1950). “The fate of certain organic acids and amides in the rabbit. 11 Further observations on the hydrolysis of amides by tissue extracts”. Biochem. J. 47: 294–299.

外部リンク

IUBMB entry for 3.5.1.4（英語）

KEGG entry for 3.5.1.4（英語）

BRENDA entry for 3.5.1.4（英語）

NiceZyme view of 3.5.1.4（英語）

EC2PDB: PDB structures for 3.5.1.4（英語）

PRIAM entry for 3.5.1.4（英語）

PUMA2 entry for 3.5.1.4（英語）

IntEnz: Integrated Enzyme entry for 3.5.1.4（英語）

MetaCyc entry for 3.5.1.4（英語）

Atomic-resolution structures of enzymes belonging to this class（英語）

遺伝子オントロジー（GO）コード

EGO entry for GO code 0004040: amidase

AMIGO entry for GO code 0004040: amidase

アミノアシルtRNA合成酵素

アミノアシルtRNA合成酵素

アミノアシルtRNA合成酵素 (aminoacyl-tRNA synthetase) とは、特定のアミノ酸 (またはその前駆体) その対応するtRNAにエステル結合させてアミノアシルtRNAを合成する酵素である。英語の略号としてaaRSやARSが用いられる。

アミノアシルtRNAは、リボソームに運ばれてtRNA部分の3塩基からなるアンチコドンが、mRNAのコーディング領域のコドンと対合し、タンパク質合成に用いられる。従って、3塩基のコドンと1アミノ酸の対応づけが行われる場はリボソームであっても、実際にコドンとアミノ酸の対応関係を示す遺伝暗号はaaRSの特異性にもとづいて規定されていることになる。

通常の生物では翻訳に使用されるアミノ酸20種類に対し、それぞれ対応するaaRSをもっている。例えば、アルギニンを認識してアルギニンtRNAにエステル結合する反応を触媒するaaRSはアルギニルtRNA合成酵素 (arginyl-tRNA synthetase) のように表記される。略号はArgRSのようにアミノ酸3文字表記+RSで表される。

起源

RNAワールドにおいては、tRNA様のアダプター分子にRNA (リボザイム) がアミノ酸を結合させていたと考えられている。

現在の生物はほとんど共通する遺伝暗号を持っており、プロテインワールドの始原生物がリボザイムをタンパク質に置き換えつつ、アミノ酸とtRNAの対応関係は固定されたまま分子進化したと考えられる。そのため、aaRSは基質特異性を厳密に維持しつつも、最古のタンパク質として多様な進化を遂げている。その結果、3つの生物界 (真核生物、真正細菌、古細菌) の間で一次配列上の特徴が分かれていることが多い。

反応機構

主反応

aaRSは2段階の反応でATPの加水分解と共役してアミノ酸をtRNAに結合させる。
(1) ATPと対応するアミノ酸 (またはその前駆体) がaaRSの基質結合部位に結合すると、アミノ酸のカルボキシ基がアデノシンのα-リン酸基を攻撃し、中間体であるアミノアシルAMP (アミノアシルアデニレート;aminoacyl-adenylate とも) が形成され、ピロリン酸 (PPi) が遊離する。

       アミノ酸 + ATP → アミノアシルAMP + PPi

(2) アミノアシルAMP-aaRS複合体に適切なtRNAが結合すると、アミノ酸のカルボキシ基がtRNAの3'末端のアデノシン (A76) の2'-または3'-OHとエステル結合を形成し、アデノシン一リン酸 (AMP) が遊離して反応が終結する。

       アミノアシルAMP + tRNA → アミノアシルtRNA + AMP

まとめると、アミノ酸 + ATP + tRNA → アミノアシルtRNA + AMP + PPi という反応式になる。

校正機構

タンパク質合成に用いられるアミノ酸の中には、側鎖の大きさが似たアミノ酸が多く、単純にaaRS基質結合部位の形状を対応するアミノ酸をちょうど受け入れる形状にするだけでは十分な選択性が確保されない場合がある。この場合、本来特定のコドンに対応するアミノ酸ではないアミノ酸に翻訳されたタンパク質が一定割合で作られることになり、生物の生存に不都合である。

そこで、tRNAに本来とは異なるアミノ酸が結合 (ミスチャージ) した場合に、そのアミノアシルtRNAを加水分解する機構 (校正機構、editing) を有するaaRSが存在する。校正反応は多くの場合基質結合部位とは独立したドメイン (校正ドメイン) に加水分解に働く別の結合部位 (ミスチャージしたアミノ酸の側鎖と親和性が高い) で行われる。校正ドメインが別のポリペプチド鎖としてコードされている例も存在する。

アミノアシルtRNA合成酵素と遺伝暗号の拡張

遺伝暗号の拡張の始まり

始原生物が獲得した遺伝暗号に基づき、通常生物は20種類のアミノ酸 (標準アミノ酸) を翻訳で用いることができる。しかし、化学的に20種類以外のアミノ酸 (非天然型アミノ酸) をエステル結合したtRNAを試験管内翻訳系に加えると、リボソームは非天然型アミノ酸をタンパク質合成に使用し、tRNAのアンチコドンに対応するコドンに非天然型アミノ酸が対応付けられることが知られていた。このことから、既存のコドンに非天然型アミノ酸を対応付ける研究が行われるようになり、遺伝暗号の拡張 (Expansion of genetic code) と呼ばれるようになった。

遺伝暗号の拡張におけるaaRSの使用

aaRSはアミノ酸とコドンの対応づけを行う酵素であるため、遺伝暗号の拡張のためにaaRSの基質特異性の改変を行うことが行われた。
1998年にFurterはp-フルオロフェニルアラニン(p-F-Phe)が酵母のフェニルアラニルtRNA合成酵素 (PheRS) にミスチャージされること、変異型PheRSを持つ大腸菌はp-F-Pheを翻訳に使いにくいことを利用した。すなわち酵母のPheRSと終止コドンの一つのアンバーコドン (UAG) に対応するアンチコドンを有するアンバーサプレッサーtRNA^Pheをその大腸菌に導入することで、アンバーコドンにp-F-Pheが対応付けられ、一方で通常のフェニルアラニンに対応するコドンにはp-F-Pheが導入されない生物系を人為的に作製した。しかし、実際には外界からp-F-Pheを過剰に加えても、酵母のPheRSがフェニルアラニンをチャージする、などの理由により、アンバーコドンには2割以上のp-F-Phe以外の標準アミノ酸が対応付けられた不十分なものであり、真の遺伝暗号の拡張とみなされていない。

一方、スクリプス研究所のピーター・シュルツらは2001年に同様の発想のもと、古細菌のチロシルtRNA合成酵素 (TyrRS) とアンバーサプレッサーtRNA^Tyrを大腸菌内に導入し、大腸菌を用いた大規模スクリーニング法によって、古細菌TyrRSの基質特異性をO-メチルチロシンに高度に特異的なものにすることに成功した。これにより、その大腸菌の遺伝暗号はアンバーコドンにO-メチルチロシンが対応する遺伝暗号へと拡張したこととなる。

このスクリーニング法を用いることで、TyrRS変異体の中から種々の非天然型アミノ酸を特異的に認識するaaRSが選択され、一気にアミノ酸側から見た遺伝暗号の拡張が進んだ。

現在までの広がり

さらに多くのaaRS-tRNAの組み合わせが同様の方法で遺伝暗号の拡張に用いることができることがわかっていった。特に近年では、ある古細菌で「22番目のアミノ酸」のピロリジンを認識し、アンバーコドンに対応するtRNAに結合させるピロリジルtRNA合成酵素 (PylRS) の基質認識が厳密でなく拡張容易なことを利用して、アセチルリジンやメチルリジンなど、生物の翻訳後修飾で生み出される側鎖を含む多くのアミノ酸の導入に成功している。その結果、遺伝暗号の拡張は従来の20種類のアミノ酸だけではできなかった細かなタンパク質の構造のチューニングや翻訳後修飾の遺伝子コード化など、実用性を増すこととなった。
コドンにおいてはアンバーコドンを利用するケースが多いが、他の終止コドンであるオパール (UGA) を利用する例や、4文字コドンを利用するケースも報告されている。

リガーゼ

リガーゼ（ligase）とはEC番号6群に属する酵素であり、ATPなど高エネルギー化合物の加水分解に共役して触媒作用を発現する特徴を持つ^[1]^[2]。英語の発音に従ってライゲースと表記される場合もある^[3]。リガーゼは別名としてシンテターゼ（シンセテース^[3]）と呼ばれる。日本語ではリガーゼを指して合成酵素と呼ぶことがあるが、合成酵素といった場合はEC6群のシンテターゼの他にEC4群のシンターゼを含むので留意が必要である。シンテターゼはATPなどの高エネルギー化合物分解と共役しているのに対して、シンターゼ(シンセース^[3])はリアーゼ（ライエース^[3]）の一種であり高エネルギー化合物分解の共役は不要である。^[4]

概要

リガーゼには生合成経路上で重要な酵素が多く、代表的な酵素としては

各種アミノアシルtRNAシンテターゼ - ペプチド合成系
アシルコエンザイムAシンテターゼ - 脂肪酸合成系
アスパラギンシンテターゼ、グルタミンシンテターゼ - アミノ酸合成系

などが挙げられる。

リガーゼの基質となる高エネルギー化合物はATPがほとんどであるが、GTPやNADなどもある。リガーゼはこれらの高エネルギー化合物と他の基質とがアデニル化，リン酸化，またはピロリン酸化された活性中間体を経由するとともに、加水分解により発生する自由エネルギー変化を駆動力にして触媒反応が生成側に進行する。

シンテターゼ

リガーゼの常用命名法によりシンテターゼの語尾を持つ酵素が多い。すなわち、化合物XとYとをATP加水分解に共役して結合させる酵素は系統名ではX:Yリガーゼと命名されるが、常用名ではX-Yシンテターゼと命名される^[5]。例えばアシルコエンザイムAシンテターゼは脂肪酸〈アシル基〉とコエンザイムAとをATP分解のエネルギーを利用して合成する酵素である。^[6]

一覧

EC.6.1.-(炭素-酸素結合を形成するもの)

EC 6.1.1.- (アミノアシル-tRNAおよび関連化合物を生成するリガーゼ)

EC.6.1.1.1 チロシンtRNAリガーゼ	EC.6.1.1.2 トリプトファンtRNAリガーゼ
EC.6.1.1.3 トレオニンtRNAリガーゼ	EC.6.1.1.4 ロイシンtRNAリガーゼ
EC.6.1.1.5 イソロイシンtRNAリガーゼ	EC.6.1.1.6 リシンtRNAリガーゼ
EC.6.1.1.7 アラニンtRNAリガーゼ	EC 6.1.1.8　欠番　削除
EC.6.1.1.9 バリンtRNAリガーゼ	EC.6.1.1.10 メチオニンtRNAリガーゼ
EC.6.1.1.11 セリンtRNAリガーゼ	EC.6.1.1.12 アスパラギン酸tRNAリガーゼ
EC 6.1.1.13 D-アラニン-ポリ(ホスホリビトール)リガーゼ	EC.6.1.1.14 グリシンtRNAリガーゼ
EC.6.1.1.15 プロリンtRNAリガーゼ	EC.6.1.1.16 システインtRNAリガーゼ
EC.6.1.1.17 グルタミン酸tRNAリガーゼ	EC.6.1.1.18 グルタミンtRNAリガーゼ
EC.6.1.1.19 アルギニンtRNAリガーゼ	EC.6.1.1.20 フェニルアラニンtRNAリガーゼ
EC.6.1.1.21 ヒスチジンtRNAリガーゼ	EC.6.1.1.22 アスパラギンtRNAリガーゼ
EC 6.1.1.23 アスパラギン酸tRNA^Asnリガーゼ	EC 6.1.1.24 グルタミン酸tRNA^Glnリガーゼ
EC 6.1.1.25 リシンtRNA^Pylリガーゼ

EC 6.1.2 (酸-アルコールリガーゼ（エステルシンターゼ）)

EC 6.1.2.1 D-アラニン-(R)-乳酸リガーゼ

EC.6.2.-(炭素-硫黄結合を形成するもの)

EC.6.2.1.-(酸-チオールリガーゼ)

EC.6.2.1.1 アセチルCoAシンテターゼ	EC 6.2.1.2 酪酸—CoAリガーゼ
EC.6.2.1.3 アシルCoAシンテターゼ	EC.6.2.1.4 スクニシルCoAシンテターゼ
EC 6.2.1.5 コハク酸CoAリガーゼ (ADP生成)	EC 6.2.1.6 グルタル酸CoAリガーゼ
EC 6.2.1.7 コール酸CoAリガーゼ	EC 6.2.1.8 シュウ酸CoAリガーゼ
EC 6.2.1.9 マレイン酸CoAリガーゼ	EC 6.2.1.10 アシル酸CoAリガーゼ (GDP形成)
EC 6.2.1.11 ビオチンCoAリガーゼ	EC 6.2.1.12 4-クマル酸CoAリガーゼ
EC 6.2.1.13 酢酸CoAリガーゼ (ADP生成)	EC 6.2.1.14 6-カルボキシヘキサン酸CoAリガーゼ
EC 6.2.1.15 アラキドン酸CoAリガーゼ	EC 6.2.1.16 アセト酢酸CoAリガーゼ
EC 6.2.1.17 プロピオン酸CoAリガーゼ	EC 6.2.1.18 クエン酸CoAリガーゼ
EC 6.2.1.19 長鎖脂肪酸—ルシフェリン成分リガーゼ	EC 6.2.1.20 長鎖脂肪酸—アシル輸送タンパク質リガーゼ
EC 6.2.1.21 欠番 → EC.6.2.1.30	EC 6.2.1.22 クエン酸 (pro-3S)-リシンリガーゼ
EC 6.2.1.23 ジカルボン酸CoAリガーゼ	EC 6.2.1.24 フィタン酸CoAリガーゼ
EC 6.2.1.25 安息香酸CoAリガーゼ	EC 6.2.1.26 o-スクシニル安息香酸CoAリガーゼ
EC 6.2.1.27 4-ヒドロキシ安息香酸CoAリガーゼ	EC 6.2.1.28 3α,7α-ジヒドロキシ-5β-コレスタン酸CoAリガーゼ
EC.6.2.1.29 欠番 → EC.6.2.1.7	EC 6.2.1.30 フェニル酢酸CoAリガーゼ
EC 6.2.1.31 2-フロ酸CoAリガーゼ	EC 6.2.1.32 アントラニル酸CoAリガーゼ
EC 6.2.1.33 4-クロロ安息香酸CoAリガーゼ	EC 6.2.1.34 trans-フェルロイルCoAシンターゼ

EC.6.3.-(炭素-窒素結合を形成するもの)

EC.6.3.1.-(酸-アンモニア（またはアミン）リガーゼ（アミドシンターゼ）)

EC.6.3.1.1 アスパラギンシンテターゼ（アスパラギン酸アンモニアリガーゼ）	EC.6.3.1.2 グルタミンシンテターゼ（グルタミン酸アンモニアリガーゼ）
EC.6.3.1.3 欠番 → EC.6.3.4.13	EC 6.3.1.4 アスパラギン酸-アンモニアリガーゼ (ADP生成)
EC 6.3.1.5 NAD+合成酵素	EC 6.3.1.6 グルタミン酸—エチルアミンリガーゼ
EC 6.3.1.7 4-メチレングルタミン酸—アンモニアリガーゼ	EC 6.3.1.8 グルタチオニルスペルミジン合成酵素
EC 6.3.1.9 トリパノチオン合成酵素	EC 6.3.1.10 アデノシルコバラミンリン酸合成酵素
EC 6.3.1.11 グルタミン酸—プトレシンリガーゼ	EC 6.3.1.12 D-アスパラギン酸リガーゼ

EC.6.3.2.-(酸-D-アミノ酸リガーゼ（ペプチドシンターゼ）)

EC 6.3.2.1 パントテン酸—β-アラニンリガーゼ	EC 6.3.2.2 グルタミン酸—システインリガーゼ
EC 6.3.2.3 グルタチオン合成酵素	EC 6.3.2.4 D-アラニン—D-アラニンリガーゼ
EC.6.3.2.5 ホスホパントテノイルシステインシンテターゼ	EC 6.3.2.6 ホスホリボシルアミノイミダゾールコハク酸アミド合成酵素
EC 6.3.2.7 UDP-N-アセチルムラミン酸-L-アラニン-D-グルタミン酸—L-リジンリガーゼ	EC 6.3.2.8 UDP-N-アセチルムラミン酸—L-アラニンリガーゼ
EC 6.3.2.9 UDP-N-アセチルムラミン酸アラニン—D-グルタミン酸リガーゼ	EC 6.3.2.10 UDP-N-アセチルムラミン酸アラニン-トリペプチド—D-アラニン-D-アラニンリガーゼ
EC 6.3.2.11 カルノシン合成酵素	EC 6.3.2.12 ジヒドロ葉酸合成酵素
EC 6.3.2.13 UDP-N-アセチルムラミン酸アラニン-D-グルタミン酸—2,6-ジアミノピメリン酸リガーゼ	EC 6.3.2.14 2,3-ジヒドロキシ安息香酸—セリンリガーゼ
EC.6.3.2.15 欠番 → EC.6.3.2.10	EC 6.3.2.16 D-アラニン—アラニン-ポリグリセロリン酸リガーゼ
EC 6.3.2.17 テトラヒドロ葉酸合成酵素	EC 6.3.2.18 γ-クルタミンヒスタミン合成酵素
EC 6.3.2.19 ユビキチンタンパク質リガーゼ	EC 6.3.2.20 インドール酢酸—リジン合成酵素
EC 6.3.2.21 ユビキチン—カルモジュリンリガーゼ	EC 6.3.2.22 ジフチン—アンモニアリガーゼ
EC 6.3.2.23 ホモグルタチオン合成酵素	EC 6.3.2.24 チロシンアルギニンリガーゼ
EC 6.3.2.25 チューブリン—チロシンリガーゼ	EC 6.3.2.26 N-(5-アミノ-5-カルボキシペンタン酸)-L-システイン-D-バリン合成酵素
EC 6.3.2.27 アエロバクチン合成酵素	EC 6.3.2.28 L-アミノ酸αリガーゼ

EC.6.3.3.-(シクロリガーゼ)

EC 6.3.3.1 ホスホリボシルホルミルグリシンアミジンシクロリガーゼ	EC 6.3.3.2 5-ホルミルテトラヒドロ葉酸シクロリガーゼ
EC 6.3.3.3 デチオビオチン合成酵素	EC 6.3.3.4 カルボキシエチルアルギニンβ-ラクタム合成酵素

EC.6.3.4.-(その他の炭素-窒素リガーゼ)

EC 6.3.4.1 欠番 → EC 6.3.5.2に統合	EC 6.3.4.2 CTP合成酵素
EC 6.3.4.3 ギ酸—テトラヒドロ葉酸リガーゼ	EC 6.3.4.4 アデノシンコハク酸合成酵素
EC.6.3.4.5 アルギノコハク酸シンターゼ	EC 6.3.4.6 尿素カルボキシラーゼ
EC 6.3.4.7 リボース-5-リン酸—アンモニアリガーゼ	EC 6.3.4.8 イミダゾ酢酸—ホスホリボシル二リン酸リガーゼ
EC 6.3.4.9 ビオチン—メチルマロン酸CoA-炭酸転位酵素リガーゼ	EC 6.3.4.10 ビオチン—プロピオン酸CoA-カルボキシラーゼリガーゼ (ATP-加水分解)
EC 6.3.4.11 ビオチン—メチルクロトン酸CoAカルボキシラーゼリガーゼ	EC 6.3.4.12 グルタミン酸—メチルアミンリガーゼ
EC 6.3.4.13 ホスホリボシルアミン—グリシンリガーゼ	EC 6.3.4.14 ビオチンカルボキシラーゼ
EC 6.3.4.15 ビオチン—アセチルCoAカルボキシラーゼリガーゼ	EC.6.3.4.16 カルバモイルリン酸シンターゼ
EC 6.3.4.17 ギ酸—ジヒドロ葉酸リガーゼ	EC 6.3.4.18 5-(カルボキシアミノ)イミダゾールリボヌクレオチド合成酵素

EC.6.3.5.-(グルタミンがアミド-N-供与体となる炭素-窒素リガーゼ)

EC.6.3.5.1 NADシンテターゼ	EC 6.3.5.2 GMPシンターゼ (グルタミン加水分解)
EC 6.3.5.3 ホスホリボシルホルミルグリシンアミジン合成酵素	EC 6.3.5.4 アスパラギン合成酵素 (グルタミン加水分解)
EC 6.3.5.5 カルバミン酸リン酸合成酵素 (グルタミン加水分解)	EC 6.3.5.6 アスパラギン酸tRNA合成酵素 (グルタミン加水分解)
EC 6.3.5.7 グルタミン酸tRNA合成酵素 (グルタミン加水分解)	EC 6.3.5.8 欠番→EC 2.6.1.85
EC 6.3.5.9 ヒドロゲノビリニック酸-a,c-ジアミドシンターゼ(グルタミン加水分解)	EC 6.3.5.10 アデノシンコブリック酸合成酵素 (グルタミン加水分解)

EC.6.4.-(炭素-炭素結合を形成するもの)

EC 6.4.1.1 ピルビン酸カルボキシラーゼ	EC 6.4.1.2 アセチルCoAカルボキシラーゼ
EC 6.4.1.3 プロピオニルCoAカルボキシラーゼ	EC 6.4.1.4 メチルクロトン酸CoAカルボキシラーゼ
EC 6.4.1.5 ゲラノイルCoAカルボキシラーゼ	EC 6.4.1.6 アセトンカルボキシラーゼ
EC 6.4.1.7 2-オキソグルタル酸カルボキシラーゼ

EC.6.5.-(リン酸エステル結合を形成するもの)

EC.6.5.1.1 DNAリガーゼ	EC.6.5.1.2 DNAリガーゼ
EC.6.5.1.3 RNAリガーゼ	EC 6.5.1.4 RNA-3'-リン酸シクラーゼ

EC.6.6.-(窒素-金属結合を形成するもの

EC 6.6.1 (錯体を形成するもの)

EC 6.6.1.1 マグネシウムキラターゼ

EC 6.6.1.2 コバルトキラターゼ

出典

^ リガーゼ、『世界大百科事典』CD-ROM版、平凡社、1998年
^ リガーゼ、『理化学辞典』、第5版、岩波書店
^ ^a ^b ^c ^d 文部科学省監修学術用語集の「学術語の訳字通則」に従うとリアーゼ、シンテターゼ、シンターゼが正式となる。投稿雑誌によっては英語読みのカタカナ表記であるライエース、シンセテース、シンセースは推奨されない場合がある
^ 合成酵素、『理化学辞典』、第5版、岩波書店
^ シンテターゼ、『理化学辞典』、第5版、岩波書店
^ 酵素命名法（英語）

アミラーゼ

アミラーゼ (amylase)とはジ(ヂ)アスターゼとも称される、膵液や唾液に含まれる消化酵素。グリコシド結合を加水分解することでデンプン(ラテン語"amylum")中のアミロースやアミロペクチンを、単糖類であるブドウ糖や二糖類であるマルトースおよびオリゴ糖に変換する酵素群である。

概要

アミラーゼは1833年、フランスの生化学者、アンセルム・ペイアン (Anselme Payen) とジャン・ペルソー (Jean F. Persoz) が大麦の芽から取り出し、「切り離す」を意味するギリシア語の “διαστασις” より「ジ(ヂ)アスターゼ」と命名された。これが酵素の初めての単離である。

アミラーゼは消化酵素であり、デンプンやグリコーゲンを分解する。体内では主に、膵臓、耳下腺（唾液腺）から分泌され、またダイコンやカブ、ヤマイモにも多く含まれている。胃腸薬、消化剤として市販もされ、胃もたれや胸焼けの治療、防止に服用されている。

日本の製薬会社三共の事実上の創業者である高峰譲吉は、麹菌からジアスターゼを抽出し、自身の名の「タカ」を冠してタカジアスターゼと命名して1894年（明治27年）に特許を申請した^[1]。高峰のジアスターゼ（アミラーゼ）の抽出成功は古くから餅を食べるとき大根おろしをつけて食べると胃がもたれないと言う事が大きなヒントとなったとも伝えられる。

夏目漱石の作品『吾輩は猫である』には、佐伯矩が発見した大根ジアスターゼについてと思われる新聞記事やタカジアスターゼを常用する人物が描写されて^[2]、消化を促進するという機能が広く知られ用いられた様子がわかる。^[3]。

現在、正式な物質名はアミラーゼであるが、旧名であるジアスターゼも医薬品/化学薬品の『タカジアスターゼ』として使用されている。

日本では現在も第一三共の医療用医薬品として「タカヂアスターゼ末」として薬局に卸されている（主に解熱鎮痛剤や整腸剤など他の散剤と混合して使うが、処方箋医薬品ではないため零売が可能）。また、第一三共ヘルスケアから一般用医薬品（胃腸薬）の「新タカヂア錠」と「第一三共胃腸薬」シリーズにタカヂアスターゼNとして配合されている。アメリカではパーク・デイビス（現:ファイザー）から市販されていない。

異性体

α-アミラーゼ^[4]、β-アミラーゼ^[5]、グルコアミラーゼ^[6]やイソアミラーゼ ^[7]がある。

α-アミラーゼ

α-アミラーゼ
α-アミラーゼの構造
識別子
EC番号	3.2.1.1
CAS登録番号	9000-90-2
データベース
IntEnz	IntEnz view
BRENDA（英語版）	BRENDA entry
ExPASy	NiceZyme view
KEGG	KEGG entry
MetaCyc	metabolic pathway
PRIAM	profile
PDB構造	RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum
遺伝子オントロジー [表示]検索 PMC articles PubMed articles NCBI proteins	AmiGO / EGO

α-アミラーゼは別名を1,4-α-D-グルカングルカノヒドロラーゼ、グリコゲナーゼといい、デンプンやグリコーゲンのα-1,4-結合を不規則に切断し、多糖ないしマルトース、オリゴ糖を生み出す酵素である。

β-アミラーゼ

β-アミラーゼ

β-アミラーゼの構造

識別子

データベース

PDB構造

[表示]検索MC

β-アミラーゼは別名を1,4-α-D-グルカングルカノマルトヒドロラーゼ、グリコゲナーゼあるいはサッカロゲンアミラーゼといい、デンプンやグリコーゲンをマルトース(麦芽糖)に分解する。植物や微生物ではよく見られるが、動物からは見つかっていない。糖鎖の非還元末端から二つ目のα-1,4-グリコシド結合をエキソ型で逐次分解してマルトースを産生する。直鎖型のアミロースに対する分解効率は高い。一方、アミロペクチンに対してはα-1,6-グリコシド結合をしている分枝部で反応が停止し、マルトースとともにβリミットデキストリンが生成される。

グルコアミラーゼ

グルコアミラーゼ

識別子

データベース

PDB構造

2. ^ 『A human nuclear uracil DNA glycosylase is the 37-kDa subunit of glyceroaldehyde-3-phospholate dehydrogenase.』

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PubMed	articles
NCBI	proteins

グルコアミラーゼは正式名称がグルカン1,4-α-グルコシダーゼといい、1,4-α-D-グルカングルコヒドロラーゼ、エキソ1,4-α-グルコシダーゼ、γ-アミラーゼ、リソソーマルα-グルコシダーゼあるいはアミログルコシダーゼを別名とする。糖鎖の非還元末端のα-1,4-結合をエキソ型に加水分解してブドウ糖1分子を産生する。α-1,6-結合も切断するものも知られている。

イソアミラーゼ

詳細は「イソアミラーゼ」を参照

イソアミラーゼはアミロペクチンやグリコーゲン中のα-1,6-グリコシド結合を切断して直鎖のデキストリンやアミロースを生産する。ただし、プルランを分解できない。分枝部を切断するため、枝切り酵素や脱分枝酵素とも呼ばれる。

利用

アミラーゼは、植物では果実の成熟や穀物の発芽の間に合成される。穀物酒や酢、水あめなどの伝統的な製法ではデンプンの糖化に麦芽に含まれるアミラーゼが用いられる。

微生物の分泌するアミラーゼは工業的に大量に生産され、製糖、食品加工、胃腸薬、衣料製造、洗剤等に利用されている。工業的にアミラーゼを生産する微生物としてはアスペルギルス・オリゼーや枯草菌が知られている。

尿中や血中のアミラーゼは、膵臓疾患や唾液腺疾患の診断に使われる。

ヒトアミラーゼ

ヒトのアミラーゼには以下のものがある。

酵素名	遺伝子	遺伝子座標	機能
アルファ1A アミラーゼ(唾液腺)	AMY1A,EC 3.2.1.1	1 p21	澱粉の分解
アルファ1B アミラーゼ(唾液腺)	AMY1B,EC 3.2.1.1	1 p21	澱粉の分解
アルファ1C アミラーゼ(唾液腺)	AMY1C,EC 3.2.1.1	1 p21	澱粉の分解
アルファ2A アミラーゼ(膵臓)	AMY2A,EC 3.2.1.1	1 p21	澱粉の分解
アルファ2B アミラーゼ(膵臓)	AMY2B,EC 3.2.1.1	1 p21	澱粉の分解

マクロアミラーゼ血症

医療においてアミラーゼ高値を呈していることは、必ずしも膵疾患(特に急性・慢性膵炎)、唾液腺疾患を意味しない。疾患を合併しない代表的なものとしてマクロアミラーゼ血症がある。これはアミラーゼと免疫グロブリンが複合体を形成し、血清アミラーゼを測定すると高値を呈するもので、臓器障害を意味しない。
同様の状態にはマクロクレアチンキナーゼ血症(マクロCK血症)がある。

脚注

1. ^ アメリカでもそのように呼ばれていた。合衆国生まれのロジャー・パルバースは小さい頃にお腹が痛くなると母親から“Take a diastase.”と言われたという。“Taka-Diastase”をそう呼んでいたのだ（『もし、日本という国がなかったら』集英社インターナショナル 2011年p.248）。	2. ^ 夏目漱石『吾輩ハ猫デアル』上巻、大倉書店、1905年。119頁。
3. ^ 荻原弘道『日本栄養学史』国民栄養協会、1960年。29頁。φ	4. ^ EC 3.2.1.1
5. ^ EC 3.2.1.2	6. ^ EC 3.2.1.3
7. ^ EC 3.2.1.68	8.

DNAグリコシラーゼ

ウラシルDNAグリコシラーゼの構造。

DNAグリコシラーゼ（DNA glycosylase、EC 3.2.2.3）は、DNAのN-グリコシド結合を加水分解する酵素の総称で、塩基除去修復において傷害のある塩基をDNAから取り除く役割を担う。チミンDNAグルコシラーゼ（英語版）、ウラシルDNAグルコシラーゼ（英語版）、オキソグアニングルコシラーゼ（英語版）など、傷害塩基の種類によってさまざまなものが存在する。反応の結果生じた塩基の無い部位(AP site)は、APエンドヌクレアーゼ、DNAリガーゼ等の塩基除去修復経路の下流の酵素によって処理される。

ウラシルDNAグルコシラーゼは、PCR産物間のコンタミネーションの防止のためにも使われている^[1]。この他、ヒトの解糖系での反応を触媒する酵素の1つで、4量体で活性を示すグリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼの単量体が、ヒトのウラシルDNAグルコシラーゼと同じ物であることが判明した^[2]。

出典

1. ^ US5418149[1]

参考文献

· IUBMB entry for 3.2.2.3（英語）

· BRENDA references for 3.2.2.3 （英語）

· PubMed references for 3.2.2.3（英語）

· PubMed Central references for 3.2.2.3（英語）

· Google Scholar references for 3.2.2.3（英語）

外部リンク]

· IUBMB entry for 3.2.2.3（英語）

· KEGG entry for 3.2.2.3（英語）

· BRENDA entry for 3.2.2.3（英語）

· NiceZyme view of 3.2.2.3（英語）

· EC2PDB: PDB structures for 3.2.2.3（英語）

· PRIAM entry for 3.2.2.3（英語）

· PUMA2 entry for 3.2.2.3（英語）

· IntEnz: Integrated Enzyme entry for 3.2.2.3（英語）

· MetaCyc entry for 3.2.2.3（英語）

· Atomic-resolution structures of enzymes belonging to this class（英語）

アロステリック効果

アロステリック効果

アロステリック効果（アロステリックこうか）とは、タンパク質の機能が他の化合物（制御物質、エフェクター）によって調節されることを言う。主に酵素反応に関して用いられる用語であるが、近年、Gタンパク質共役受容体 (GPCR) を中心とする受容体タンパク質の活性化制御において、アロステリック効果を示す化学物質 (アロステリックモジュレーター) の存在が知られるようになってきた。

アロステリー（allostery、その形容詞がアロステリックallosteric）という言葉は、ギリシア語で「別の」を意味するallosと「形」を意味するstereosから来ている。これは、一般にアロステリックタンパク質のエフェクターが基質と大きく異なる構造をしていることによる。このことから、制御中心が活性中心から離れた場所にあると考えられたのである。

しかし下記のヘモグロビンにおける酸素分子のように、同じ分子がエフェクターかつ基質となる例もあり、アロステリック効果は一般にヘモグロビンのようなオリゴマー構造でモデル化することができる（「アロステリック制御のモデル」の項参照）。

このため、アロステリック効果は

タンパク質と化合物が一対多の複合体を形成する際に、前の段階の複合体形成によって次以降の複合体形成反応が促進・抑制されること、あるいはその複合体による反応が加速・減速されること。

と拡張定義されることも多い。

アロステリック制御

アロステリック効果により主に酵素や受容体などのタンパク質の機能が制御される現象をアロステリック制御と呼ぶ。

酵素の場合、酵素の活性中心以外の部分（アロステリック部位）に対してエフェクター分子（反応に関係する物質でもそうでなくてもよい。）が会合して酵素のコンフォメーションが変化し、酵素の触媒活性や複合体形成反応の平衡定数が増減することを表す。

酵素の活性を促進するエフェクターはアロステリック・アクティベーターと呼ばれ、逆にタンパク質の活性を抑制するエフェクターはアロステリック・インヒビターと呼ばれる。アロステリック制御はフィードバック調節の一つの例である。

受容体の場合、内因性アゴニストのアゴニスト活性を促進するアロステリック部位に結合するリガンドはポジティブアロステリックモジュレーター (Positive Allosteric Modulator, PAM) と呼ばれ、逆にアゴニスト活性を抑制するアロステリックリガンドはネガティブアロステリックモジュレーター (Negative Allosteric Modulator, NAM) と呼ばれる。アロステリック部位に結合するだけで内因性アゴニストの活性に影響を与えないリガンドはサイレントアロステリックモジュレーター (Silent Allosteric Modulator, SAM) 、もしくはニュートラルアロステリックリガンド (Neutral Allosteric Ligand, NAL) と呼ばれる。

例

血液中のヘモグロビンは酸素と結合する鉄中心を持つヘムを四つ持ち、各々の酸素との結合には一定の平衡定数が存在する。しかし、ヘモグロビン中の一つのヘムが酸素と結合を作るとヘモグロビン全体の構造が変化し、他のヘムと酸素との結合が促進される。すなわち、酸素濃度の高い所では単独のヘムよりも効率的に酸素を取り入れることができる。一方で、細胞中のミオグロビンのそれぞれのヘムにはヘモグロビンのような協同効果は無いので、酸素との結合生成反応は酸素濃度に一次で比例するだけである。この結果、ヘモグロビンは酸素の多い肺では酸素を吸収し、酸素の少ない各細胞では酸素を放出することができるのである。

アロステリック制御のモデル

多くのアロステリック効果はジャック・モノー、ワイマン、ジャン・ピエール・シャンジューの唱える協奏モデルと、モノー・ワイマン・シャンジューモデルとダニエル・コシュランド、ネメシー、フィルマーの提唱する逐次モデルの両方で説明できる。どちらの説でも酵素サブユニットは緊張（T状態）か弛緩（R状態）のどちらかの状態にあると仮定し、弛緩状態のサブユニットは緊張状態のサブユニットよりも基質に結合しやすいとしている。二つのモデルは、サブユニット同士の関係と、両方の状態に至る前の状態に関する仮定の面で異なっている。

協奏モデル

アロステリックに関する協奏モデルは対称モデルともモノー・ワイマン・シャンジュー (MWC) モデルとも呼ばれるが、一つのサブユニットの構造変化が他のサブユニットに影響を与えると仮定している。つまり、全てのサブユニットが同じコンフォメーションを取る。このモデルはリガンドがなくても成り立ち、T状態とR状態のコンフォメーションが均衡を保っている。一個のリガンド（もしくはアロステリックエフェクター）がアロステリック部位に結合すると、均衡はR状態もしくはT状態に移行する。

逐次モデル

アロステリック制御の逐次モデルでは、一つのサブユニットのコンフォメーション変化が他のサブユニットに同様の変化を引き起こすとは考えない。つまり全てのサブユニットが同じコンフォメーションをとっている必要はない。さらに逐次モデルでは、基質分子が誘導適合モデルによって結合するとしている。一般的には、サブユニットがランダムに基質分子と衝突した時、活性中心が基質を包み込まなければならない。この誘導適合はサブユニットをT状態からR状態に移行させるが、近接サブユニットの構造を変化させることはない。その代わり、一つのサブユニットに基質が結合すると他のサブユニットの結合部位も基質に結合しやすいように徐々に構造を変えていく。要約すると、

サブユニットは同じコンフォメーションを取っている必要はない。
基質分子は誘導適合モデルで結合する。
コンフォメーション変化は全てのサブユニットに伝播することはない。
基質結合は近接サブユニットの基質親和性を高める。

アロステリック促進

酸素分子がヘモグロビンに結合する時のように、アロステリック促進はリガンドの結合が基質分子と他の結合サイトの反応性を高める現象である。ヘモグロビンの例では、酸素は基質であると同時にエフェクターとして、効率的に働いている。アロステリックサイトは、隣のサブユニットの結合部位である。一つのサブユニットに酸素が結合すると、構造が変化し、残りの結合部位の酸素親和性を高める。

アロステリック抑制

アロステリック抑制は、リガンドの結合によって結合部位の基質親和性が低下する現象である。例としては、2,3-ビスホスホグリセリン酸がヘモグロビンのアロステリック部位に結合すると、他の全てのサブユニットの酸素への親和性が低下する。

代謝系の生産物が、その系の中間反応を触媒する酵素の活性を抑制する場合、負のフィードバック制御の生体内における例であるとみなせるため、フィードバック阻害と呼ばれる。

エフェクターのタイプ

多くのアロステリックタンパク質は自身の基質によって調節される。これらはホモトロピックアロステリック分子と呼ばれ、多くはアロステリック促進を示す。非基質の制御分子はヘテロトロピックアロステリック分子と呼ばれ、促進作用を示すものも抑制作用を示すものもある。自身の基質と非基質分子の両方で調節されるアロステリックタンパク質もある。このようなタンパク質はホモトロピック作用もヘテロトロピック作用も受ける。

イーディー＝ホフステー図

＝ホフステー図（イーディー＝ホフステーず、英: Eadie–Hofstee diagram）は、反応速度を反応速度と基質濃度の比の関数としてプロットする酵素反応速度論のグラフ表現である。ウルフ＝イーディー＝アウグスティンソン＝ホフステープロット（Woolf–Eadie–Augustinsson–Hofstee plot）あるいはイーディー＝アウグスティンソンプロットとも呼ばれる。

v =

上式において、v {\displaystyle v} は反応速度、K_mはミカエリス・メンテン定数、[S] は基質濃度、V max {\displaystyle V_{\max }} $V_{\max }$ は最大反応速度である。

これはミカエリス・メンテン式から以下のように導くことができる。

逆数を取り、V max {\displaystyle V_{\max }} $V_{\max }$ を掛けると、

変形すると、 $V_{\max }={{{vK_{m}} \over {[S]}}+{{v[S]} \over {[S]}}}={{vK_{m}} \over {[S]}}+v$ v {\displaystyle v} を分離すると、

v = $v=-K_{m}{v \over {[S]}}+V_{\max }$ となる。

vをv/[S] に対してプロットすると、y切片としてV_max、x切片としてV_max/K_m、負の傾きとしてK_mが得られる。

ミカエリス・メンテン式を線型化するその他の手法と同様に、ヘインズ＝ウルフプロットはK_mやV_maxのような重要な反応速度論的パラメータを迅速に決定するために歴史的に使用されていたが、はるかに正確である非線型回帰手法に取って代わられている。ヘインズ＝ウルフプロットはラインウィーバー＝バークプロットよりも間違いが発生しやすいデータに対してより頑健である。これは、ヘインズ＝ウルフプロットではいかなる範囲の基質濃度あるいは反応速度におけるデータ点も同等に重視するためである（ラインウィーバー＝バークプロットはこのような点に対して不均等に重み付けをする）。どちらのプロットもデータをグラフを使って示す方法としては引き続き有用である。

ヘインズ＝ウルフプロットの1つの欠点は、縦座標と横座標のどちらも独立変数を表わさない点である（どちらも反応速度に依存している）。そのため、全ての実験誤差がどちらの軸にも表われる。また、実験誤差あるいは不確かさが不均等に伝播し横座標の至るところでより大きくなり、それによってより小さなv/[S] の値により重視することになる。ゆえに、線型回帰の適合度の典型的な指標である相関係数Rを適用できない。

参考文献

Eadie, GS (1942). “The Inhibition of Cholinesterase by Physostigmine and Prostigmine”. Journal of Biological Chemistry 146: 85–93.
Hofstee, BHJ (1959). “Non-Inverted Versus Inverted Plots in Enzyme Kinetics”. Nature 184 (4695): 1296–1298. doi:10.1038/1841296b0. PMID 14402470.
Dowd, JE; Riggs, DS (1965). “A Comparison of Estimates of Michaelis–Menten Kinetic Constants from Various Linear Transformations”. Journal of Biological Chemistry 240: 863–869. PMID 14275146.
Atkins, GL; Nimmo, IA (1975). “A comparison of seven methods for fitting the Michaelis–Menten equation”. Biochemical Journal 149 (3): 775–777. PMC 1165686. PMID 1201002. .

EC番号

EC番号（酵素番号、Enzyme Commission numbers）は酵素を整理すべく反応形式に従ってECに続く4組の数字で表したもの。

国際生化学連合（現在の国際生化学分子生物学連合）の酵素委員会によって1961年に作られた。

分類と命名法

EC番号は酵素の系統的分類と関係が深い。また分類基準に共通項が存在するため、系統的命名法とEC番号とは少なからず対応関係を見出すことができる。

EC番号の分類基準は酵素の特性である反応特異性と基質特異性の違いにより区分されている。言い換えると、酵素反応の種類（反応特異性の違いを意味する）と基質の種類（基質特異性の違いを意味する）とで分類した番号である。

最初の数字が1であれば酸化還元酵素（オキシドレダクターゼ）で、2であれば転移酵素（トランスフェラーゼ）、3であれば、加水分解酵素（ヒドロラーゼ）、4であれば除去付加酵素（リアーゼ）、5であれば異性化酵素（イソメラーゼ）、6であれば合成酵素（リガーゼ、エピメラーゼ、ムターゼ、ラセマーゼ）となる。

さらに細かい反応特異性の違いや基質の違いにより番号が割り振られてゆく。分類は階層的でありECの接頭辞にピリオドで区切った続けた4個の番号 "EC X.X.X.X"（Xは数字）による表記がなされる。反応物質が二つ以上あるときはコロンで結ぶ場合もある。

EC 1.X.X.X — オキシドレダクターゼ（酸化還元酵素）、酸化還元反応を触媒
EC 2.X.X.X — トランスフェラーゼ（転移酵素）、原子団（官能基など）をある分子から別の分子へ転移する
EC 3.X.X.X — ヒドロラーゼ（加水分解酵素）、加水分解反応を触媒
EC 4.X.X.X — リアーゼ（脱離酵素）、原子団を二重結合あるいは、結合の解離の触媒
EC 5.X.X.X — イソメラーゼ（異性化酵素）、分子の異性体を作る
EC 6.X.X.X — リガーゼ（合成酵素）、ATPの加水分解エネルギーを利用して、2つの分子を結合させる

全ての酵素についてこの番号が割り振られており、現在約 3,000 種類ほどの反応が見つかっている。またある活性を担う酵素が他の活性を有することも多く、ATPアーゼなどはATP加水分解反応のほかにタンパク質の加水分解反応への活性も持っている。

またEC番号は酵素を特定するのではなく、同じ基質に同じ反応で作用する酵素グループに対してEC番号が割り当てられることになる。つまりアイソザイムは同じEC番号を持つ。

命名法

酵素の名前は国際生化学連合の酵素委員会によって命名される際に、同時にEC番号が与えられる。酵素の名称には「常用名」と「系統名」が付される。常用名と系統名の違いについて例をあげながら説明する：

（例）次の酵素は全く同じ酵素（EC番号＝EC 1.1.1.1）

系統名 — アルコール：NAD⁺ オキシドレダクターゼ（酸化還元酵素）
常用名 — アルコールデヒドロゲナーゼ（脱水素酵素）

系統名は、基質分子の名称（複数の場合は併記）と反応の名称を連結して命名される。系統名における反応の名称には規制があり、原則とし下記のいずれかが使用される：

分類主群（EC 1–6 の名称）：オキシドレダクターゼ、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、リガーゼ
エピ化反応：エピメラーゼ
分子内転移：ムターゼ
ラセミ化反応：ラセマーゼ

常用名も、基本的には系統名と同じ規則で命名されるが、基質の一部を省略して短縮されたりしている。また、命名規則に従わない酵素も多く、DNAポリメラーゼなどはそのひとつである。

古くに発見され命名された酵素については、上述の規則ではなく当時の名称がそのまま使用されている。

などがこれにあたる。

以下に、EC番号と区分の対応を示す。

EC 1.-（酸化還元酵素）

記事酸化還元酵素に詳しい

EC 1.1.-（CH-OHの結合に対し酸化酵素として働く）

EC 1.1.1.-（NAD又はNADPを用いる）

EC 1.1.2.-（チトクロムを用いる）

EC 1.1.3.-（酸素を用いる）

EC 1.1.4.-（ジスルフィドを用いる）

EC 1.1.5.-（キノンあるいはその類似化合物を用いる）

EC 1.1.99.-（他の電子受容体を用いる）

EC 1.2.-（アルデヒドまたはケトンに対し酸化酵素として働く）

EC 1.2.1.-（NAD又はNADPを用いる）

EC 1.2.2.-（チトクロームを用いる）

EC 1.2.3.-（酸素を用いる）

EC 1.2.4.-（ジスルフィドを用いる）

EC 1.2.5.-
該当なし

EC 1.2.6.-
該当なし

EC 1.2.7.-（鉄硫黄蛋白質を用いる）

EC 1.2.99.-（その他の電子受容体を用いる）

EC 1.3.-（CH-CH結合に対し酸化酵素として働く）

EC 1.3.1.-（NADまたはNADPを用いる）

EC 1.3.2.-（チトクロームを用いる）

EC 1.3.3.-（酸素を用いる）

EC 1.3.5.-（キノンあるいは類縁化合物を用いる）

EC 1.3.7.-（鉄硫黄蛋白質を用いる）

EC 1.3.99.-（その他の電子受容体を用いる）

EC 1.4.-（CH-NH2に対し酸化酵素として働く）

EC 1.4.1.-

EC 1.4.2.-（チトクロムを用いる）

EC 1.4.3.-（酸素を用いる）

EC 1.4.4.-（ジスルフィドを用いる）

EC 1.4.7.-（鉄硫黄蛋白質を用いる）

EC 1.4.99.-（その他受容体を用いる）

EC 1.5.-（CH-NH結合に対し酸化酵素として働く）

EC 1.5.1.-（NAD又はNADPを用いる）

EC 1.5.3.-（酸素を用いる）

EC 1.5.4.-（ジスルフィドを用いる）

EC 1.5.5.-（キノンあるいは類縁化合物を用いる）

EC 1.5.7.-（鉄硫黄蛋白質を用いる）

EC 1.5.8.-（フラビンを用いる）

EC 1.5.99.-（その他の受容体を用いる）

EC 1.6.1.-（NADH+またはNADPH+が電子受容体）

EC 1.6.2.-（ヘムたんぱく質が電子受容体）

EC 1.6.3.（酸素が電子受容体）

EC 1.6.4.-（ジスルフィドが電子受容体）

EC 1.6.5.-（キノンおよび類縁体が電子受容体）

EC 1.6.6.-（窒素化合物が電子受容体）

EC 1.6.7.-（鉄-硫黄タンパク質が電子受容体）

EC 1.6.8.（フラビンが電子受容体）

EC 1.6.99.-（その他が電子受容体）

EC 1.7.-（他の含窒素化合物が電子供与する）

EC 1.7.1.-（NADHまたはNADPHが電子受容体）

EC 1.7.2.-（シトクロームが電子受容体）

EC 1.7.3.-（酸素が電子受容体）

EC 1.7.7.-（鉄-硫黄タンパク質が電子受容体）

EC 1.7.99.-（その他が電子受容体）

EC 1.8.-（含硫化合物に対し酸化酵素として働く）

EC 1.8.1.-（NADHまたはNADPHが電子受容体）

EC 1.8.2.-（シトクロームが電子受容体）

EC 1.8.3.-（酸素が電子受容体）

EC 1.8.4.-（ジスルフィドが電子受容体）

EC 1.8.5.-（キノンおよび類縁体が電子受容体）

EC 1.8.6.-（窒素化合物が電子受容体）

EC 1.8.7.-（鉄-硫黄タンパク質が電子受容体）

EC 1.8.98.-（その他、不明が電子受容体）

EC 1.8.99.-（その他が電子受容体）

EC 1.9.-（ヘムに対し酸化酵素として働く）

EC 1.6.3.-（酸素が電子受容体）

EC 1.9.6.-（窒素化合物が電子受容体）

EC 1.9.99.-（その他が電子受容体）

EC 1.10.-（ジフェノール類縁体を供与体とする）

EC 1.10.1.-（NADH+またはNADPH+が電子受容体）

EC 1.10.2.-（シトクロームが電子受容体）

EC 1.10.3.-（酸素が電子受容体）

EC 1.10.99.-（その他受容体）

EC 1.11.-（過酸化物を電子受容体にする）

EC 1.11.1.- (Peroxidases)

EC 1.12.-（水素を電子受容体にする）

EC 1.12.1.-（NADHまたはNADPHが電子受容体）

EC 1.12.2.-（シトクロームが電子受容体）

EC 1.12.5.-（キノンおよび類縁体が電子受容体）

EC 1.12.7.-（鉄-硫黄タンパク質が電子受容体）

EC 1.12.98.-（その他、不明が電子受容体）

EC 1.12.99.-（その他が電子受容体）

EC 1.13.-（分子状酸素を取り込み一電子供与する; オキシゲナーゼ類）

EC 1.13.1.-

EC 1.13.11.-（2分子の酸素を取り込む

EC 1.13.12.-（1分子の酸素を取り込む; internal monooxygenases か internal mixed function oxidases）

EC 1.13.99.-（その他のオキシゲナーゼ）

EC 1.14.-（電子対供与作用を持つ; 分子酸素を取り込むないしは分子酸素を還元する）

EC 1.14.1.-

EC 1.14.2.-（アスコルビン酸類を電子供与体とする）

EC 1.14.3.-（プテリジン還元体を供与体とする）

EC 1.14.11.-（2-オキソグルタル酸類を片方の電子供与体とする; 酸素分をそれぞれの電子供与体に取り込む）

EC 1.14.12.-（NADHまたはNADPHを片方の電子供与体とする; 片方の電子供与体が2つの酸素原子を取り込む）

EC 1.14.13.-（NADHまたはNADPHを片方の電子供与体とし、1つの酸素原子を取り込む）

EC 1.14.14.-（フラビンないしはフラボプロテインを片方の電子供与体とし、1分子の酸素を取り込む）

EC 1.14.15.-（還元型鉄-硫黄タンパク質を片方の電子供与体とし、1分子の酸素を取り込む）

EC 1.14.16.-（還元型プテリジンを片方の電子供与体とし、1分子の酸素を取り込む）

EC 1.14.17.-（還元型アスコルビン酸類を片方の電子供与体とし、1分子の酸素を取り込む）

EC 1.14.18.-（その他分子を片方の電子供与体とし、1分子の酸素を取り込む）

EC 1.14.19.-（2電子酸化により分子状酸素が還元され二分子の水分子になる）

EC 1.14.20.-（2-オキソグルタル酸類を片方の電子供与体とし、他方は脱水素化される）

EC 1.14.21.-（NADHまたはNADPHを片方の電子供与体とし、他方は脱水素化される）

EC 1.14.99.-（その他の電子対酸化酵素）

EC 1.15.-（超酸化物を電子受容体とする）

EC 1.16.-（金属イオンを酸化する）

EC 1.16.1.-（NADHまたはNADPHを電子供与体とする）

EC 1.16.3.-（酸素を電子受容体とする）

EC 1.16.8.-（フラビンを電子受容体とする）

EC 1.17.-（メチレン基、メチン基に作用する）

EC 1.17.1.-（NADH+またはNADPH+を電子受容体とする）

EC 1.17.3.-（酸素を電子受容体とする）

EC 1.17.4.-（ジスルフィドを電子受容体とする）

EC 1.17.5.-（キノン類を電子受容体とする）

EC 1.17.99.-（その他の分子を電子受容体とする）

EC 1.18.-（鉄-硫黄タンパク質を電子供与体とする）

EC 1.18.1.-（NADH+またはNADPH+を電子受容体とする）

EC 1.18.2.-（窒素分子を電子受容体とする）

EC 1.18.3-（水素イオンを電子受容体とする）

EC 1.18.6.-（窒素分子を電子受容体とする）

EC 1.18.96.-（その他、不明な電子受容体）

EC 1.18.99.-（水素イオンを電子受容体とする）

EC 1.19.-（還元型フラボドキシンを電子供与体とする）

EC 1.19.6.-（窒素分子を電子受容体とする）

EC 1.20.-（リンまたはヒ素を電子供与体とする）

EC 1.20.1.-（リンまたはヒ素を電子供与体とし、NAD（P）+ を電子受容体とする）

EC 1.20.4.-（リンまたはヒ素を電子供与体とし、ジスルフィドを電子受容体とする）

EC 1.20.98.-（リンまたはヒ素を電子供与体とし、その他、不明な電子受容体をもつ）

EC 1.20.99.-（リンまたはヒ素を電子供与体とし、その他の電子受容体をもつ）

EC 1.21.-（X-HおよびY-H型化合物からX-Y結合を生成する）

EC 1.21.3.-（酸素を電子受容体とする）

EC 1.21.3.-（ジスルフィドを電子受容体とする）

EC 1.21.99.-（その他の電子受容体をもつ）

EC 1.97.-（その他の酸化還元酵素）

EC 1.98.-（水素分子を還元剤とする酵素）

EC 1.99.-（酸素分子を酸化剤とする酵素）

EC 1.99.1.-（ヒドロキシラーゼ; EC 1.14に統合）

EC 1.99.1.-（オキシゲナーゼ; EC 1.13に統合）

EC 2.-（転移酵素）

記事転移酵素に詳しい

EC 2.1.-（一炭素原子の基を移すもの）

EC 2.1.1.-（メチル基を移すもの）

EC 2.1.2.-（HOCH₂-ヒドロキシメチル基またはHCO-ホルミル基を移すもの）

EC 2.1.3.-（カルボキシル基またはH₂NCO-カルバモイル基を移すもの）

EC 2.1.4.-（H₂NCNH-アミジノ基を移すもの）

EC 2.2.-（アルデヒドまたはケトンを移すもの）

EC 2.2.1.-（アルデヒドまたはケトンを移すもの）

EC 2.3.-（アシル基を移すもの）

EC 2.3.1.-（アミノアシル基以外のアシル基を移すもの）

EC 2.3.2.-（アミノアシル基を移すもの）

EC 2.3.3.-（アシル基転移の際、アルキル基への変換を伴うもの）

EC 2.4.-（グリコシル基を移すもの）

EC 2.4.1.-（六炭糖残基を移すもの）

EC 2.4.2.-（五炭糖残基を移すもの）

EC 2.4.99.-（その他のグリコシル基を移すもの）

EC 2.5.-（メチル基以外のアルキル基またはアリル基を移すもの）

EC 2.6.-（含窒素の基を移すもの

EC 2.6.1.-（H₂N-アミノ基を移すもの）

EC 2.6.2.-（-CNHNH₂アミジノ基を移すもの）

EC 2.6.3.-（-N(OH) オキシム基を移すもの）

EC 2.6.99.-（その他の含窒素の基を移すもの）

EC 2.7.-（リンを含む基を移すもの）

EC 2.7.1.-（キナーゼ（アルコールにつなげるもの）

EC 2.7.2.-（カルボキシル基に移すもの）

EC 2.7.3.-（含窒素基に移すもの）

EC 2.7.4.-（リン酸基に移すもの）

EC 2.7.5.-（分子内での移動を触媒するもの）
初期の版にのみ存在した分類で、その後、EC 5.4.2群に編入された

EC 2.7.6.-（二リン酸基を移すもの）

EC 2.7.7.-（核酸を移すもの）

EC 2.7.8-（その他の、リン酸基を含む基を移すもの）

EC 2.7.9-（複数の分子を受容体とするもの）

EC 2.7.10.-（タンパク質-チロシンキナーゼ）

EC 2.7.11.-（タンパク質-セリン/スレオニンキナーゼ）

EC 2.7.12.-（双特異性キナーゼ; Ser/ThrないしはTyr残基に作用）

EC 2.7.13.-（タンパク質-ヒスチジンキナーゼ）

EC 2.7.99.（その他のキナーゼ）

EC 2.8.-（硫黄を含む基を移すもの）

EC 2.8.1.-（スルフルトランスキナーゼ類）

EC 2.8.2.-（スルホトランスキナーゼ類）

EC 2.8.3.-（CoA転移酵素）

EC 2.8.4.-（アルキルチオ基転移酵素）

EC 2.9.-（セレンを含む基を移すもの）

EC 2.9.1.-（セレノトランスフェラーゼ）

EC 3.-（加水分解酵素）

詳細は「加水分解酵素」を参照

EC 3.1.-（エステル加水分解酵素）

EC 3.1.1.-（カルボン酸エステル加水分解酵素）

EC 3.1.2.-（3価のアルコールのエステル加水分解酵素）

EC 3.1.3.-（1価のリン酸エステル加水分解酵素）

EC 3.1.4.-（リン酸ジエステル加水分解酵素）

EC 3.1.5.-（三リン酸モノエステル加水分解酵素）

EC 3.1.6.-（硫酸エステル加水分解酵素）

EC 3.1.7.-（二リン酸モノエステル加水分解酵素）

EC 3.1.8.-（リン酸トリエステル加水分解酵素）

EC 3.1.11.-（5'-リン酸モノエステル産生エンドデオキシリボヌクレアーゼ）

EC 3.1.13.-（5'-リン酸モノエステル産生エキソリボヌクレアーゼ）

EC 3.1.14.-（3'-リン酸モノエステル産生エキソリボヌクレアーゼ）

EC 3.1.15.-（リボ核酸またはデオキシリボ核酸に作用する、5'-リン酸モノエステル産生エキソヌクレアーゼ）

EC 3.1.16.-（リボ核酸またはデオキシリボ核酸に作用する、3'-リン酸モノエステル産生エキソヌクレアーゼ）

EC 3.1.21.-（5'-リン酸モノエステル産生エンドデオキシリボヌクレアーゼ）

EC 3.1.22.-（3'-リン酸モノエステル産生エンドデオキシリボヌクレアーゼ）

EC 3.1.23.-（欠番）
EC 3.1.21.3, EC 3.1.21.4 あるいは EC 3.1.21.5へ統合

EC 3.1.24.-（欠番）
EC 3.1.21.3, EC 3.1.21.4 あるいは EC 3.1.21.5へ統合

EC 3.1.25.-（サイト特異性を有する代替塩基特異性エンドデオキシリボヌクレアーゼ）

EC 3.1.26.-（5'-リン酸モノエステル産生エンドリボヌクレアーゼ）

EC 3.1.27.-（3'-リン酸モノエステル産生エンドリボヌクレアーゼ）

EC 3.1.30.-（リボ核酸またはデオキシリボ核酸に作用する、5'-リン酸モノエステル産生エンドリボヌクレアーゼ）

EC 3.1.31.-（リボ核酸またはデオキシリボ核酸に作用する、3'-リン酸モノエステル産生エンドリボヌクレアーゼ）

EC 3.2.-.（糖加水分解酵素）

EC 3.2.1.-.（配糖体結合加水分解酵素または糖加水分解酵素）

EC 3.2.2.-（N-グリコシル化合物加水分解酵素）

EC 3.2.3.-（S-グリコシル化合物加水分解酵素）

EC 3.3.-.（エーテル・チオエーテル加水分解酵素）

EC 3.3.1.-（チオエーテル・トリアルキルスルホニウム加水分解酵素）

EC 3.3.2.-エーテル加水分解酵素）

EC 3.4.-.（ペプチド結合加水分解酵素）

EC 3.4.1.-（α-アミノアシルペプチド加水分解酵素）（廃止）

EC 3.4.2.-（ペプチド性アミノ酸加水分解酵素）（廃止）

EC 3.4.3.-（ジペプチド加水分解酵素）（廃止）

EC 3.4.4.-（ペプチド性ペプチド加水分解酵素）（廃止）

EC 3.4.11.-（アミノペプチターゼ）

EC 3.4.12.-（ペプチド性アミノ酸加水分解酵素ないしはアシルアミノ酸加水分解酵素）

EC 3.4.13.-（ジペプチターゼ）

EC 3.4.14.-（ジペプチジルペプチターゼ・トリペプチジルペプチターゼ）

EC 3.4.15.-（ペプチジルジペプチターゼ）

EC 3.4.16.-（セリン性カルボキシペプチターゼ）

EC 3.4.17.-.（金属プロテアーゼ）

EC 3.4.18.-（システイン性カルボキシペプチターゼ）

EC 3.4.19.-（オメガペプチターゼ）

EC 3.4.21.-（セリンエンドペプチターゼ）

EC 3.4.22.-.（システインプロテアーゼ）

EC 3.4.23.-.（アスパラギン酸プロテアーゼ）

EC 3.4.24.-（その他のペプチターゼ）

EC 3.4.25.-（スレオニンエンドペプチターゼ）

EC 3.4.99.-（触媒機構不明のエンドペプチターゼ）

EC 3.5.-.（ペプチド以外のCN結合加水分解酵素）

EC 3.5.1.-（鎖状アミドに作用）

EC 3.5.2.--（環状アミドに作用）

EC 3.5.3.-（鎖状アミジンに作用）

EC 3.5.4.-（環状アミジンに作用）

EC 3.5.5.-（ニトリルに作用）

EC 3.5.99.-（その他の化合物に作用）

EC 3.6.-（酸無水物に作用）

EC 3.6.1.-（リン含有酸無水物に作用）

EC 3.6.2.-（スルホニル含有酸無水物に作用）

EC 3.6.3.-（酸無水物に作用・物質の膜輸送を触媒する）

EC 3.6.4.-（酸無水物に作用・細胞または細胞小器官の運動に関与）

EC 3.6.5.-（GTPに作用・細胞または細胞小器官の運動に関与）

EC 3.7.-（炭素-炭素結合に作用）

EC 3.7.1.-（ケトン類に作用）

EC 3.8.-（ハロゲン結合に作用）

EC 3.8.1.-（C-ハロゲン化合物に作用）

EC 3.8.2.-（P-ハロゲン化合物に作用）

EC 3.9.-（リン-窒素結合に作用）

EC 3.10.-（硫黄-窒素結合に作用）

EC 3.11.-（炭素-リン結合に作用）

EC 3.12.-（硫黄-硫黄結合に作用）

EC 3.13.-（炭素-硫黄結合に作用）

EC 4.-（付加脱離酵素（リアーゼ））

記事リアーゼに詳しい

EC 4.1.-（C-Cリアーゼ）

EC 4.1.1.-（カルボキシル基の付加脱離）

EC 4.1.2.-（アルデヒド基の付加脱離）

EC 4.1.3.-（オキソ酸の付加脱離）

EC 4.1.99.-（その他の炭素-炭素リアーゼ類）

EC 4.2.-（炭素-酸素リアーゼ類）

EC 4.2.1.-（デヒドラターゼ類）

EC 4.2.2.-（多糖に作用する）

EC 4.2.3.-（リン酸基の付加脱離）

EC 4.2.99.-（その他の炭素-酸素リアーゼ）

EC 4.3.-（C-Nリアーゼ）

EC 4.3.1.-（アンモニアの付加脱離）

EC 4.3.2.-（アミジンの付加脱離）

EC 4.3.3.-（アミンリアーゼ類）

EC 4.3.99.-（他の炭素-窒素リアーゼ類）

EC 4.4.-（C-Sリアーゼ類）

EC 4.5.-（C-ハロゲン化物リアーゼ類）

EC 4.6.-（P-Oリアーゼ類）

EC 4.99.-（その他のリアーゼ）

EC 5.-（異性化酵素）

記事異性化酵素に詳しい

EC 5.1.-（ラセマーゼ・エピメラーゼ（光学異性の転換））

EC 5.1.1（アミノ酸類に作用）

EC 5.1.2.-（ヒドロキシ酸類に作用）

EC 5.1.3.-（炭水化物およびその類縁体に作用）

EC 5.1.99.-（その他化合物に作用）

EC 5.2.-（シス-トランス異性化酵素）

EC 5.3.-（分子内で酸化還元酵素として働くもの）

EC 5.3.1.-（アルドース - ケトースの相互変換）

EC 5.3.2.-（ケト基-エノール基の相互変換）

EC 5.3.3.-（C=C結合の転位）

EC 5.3.4.-（S-S結合の転位）

EC 5.3.99.-（分子内酸化還元酵素）

EC 5.4.-（分子内転位酵素; ムターゼ）

EC 5.4.1.-（アシル基を移すもの）

EC 5.4.2.-（リン酸基転位酵素; ホスホムターゼ）

EC 5.4.3.-（アミノ基を移すもの）

EC 5.4.4.-（水酸基を移すもの）

EC 5.4.99.-（その他の基を移すもの）

EC 5.5.-（分子内リアーゼ）

EC 5.99.-（その他の異性化酵素）

EC 6.-（合成酵素）

記事リガーゼに詳しい

EC 6.1.-（C-O結合を形成するもの）

EC 6.1.1.（アミノアシルtRNAおよび関連化合物を生成するリガーゼ）

EC 6.2.-（C-S結合を形成するもの）

EC 6.2.1.-（酸とチオールを結合するもの）

EC 6.3.-（C-N結合を形成するもの）

EC 6.3.1.-（酸-アンモニア・アミンリガーゼ（アミド合成））

EC 6.3.2.-（酸-D-アミノ酸リガーゼ（ペプチド合成））

EC 6.3.3.-（閉環反応をおこすもの）

EC 6.3.4.-（その他のC-N結合を形成するもの）

EC 6.3.5.-（C-N結合を形成するものうちグルタミンがアミド-N-供与体となるもの）

EC 6.4.-

EC 6.4.1.-（C-C結合を形成するもの）

EC 6.5.-

EC 6.5.1.-（リン酸エステル結合を形成するもの）

EC 6.6.-

EC 6.6.-（N-金属結合を形成するもの）

EC 6.6.1（配位錯体を形成するもの）

外部リンク

酵素命名法（英語）

タンパク質：酵素
トピックス	活性部位アロステリック効果結合部位触媒三残基補酵素補因子共同性 EC番号酵素反応酵素阻害剤酵素反応速度論ミカエリス・メンテン式
タイプ	EC1 酸化還元酵素 EC2 転移酵素 EC3 加水分解酵素 EC4 リアーゼ EC5 異性化酵素 EC6 リガーゼ

EC50

EC50

50%効果濃度（EC₅₀）または半数効果濃度とは、薬物や抗体などが最低値からの最大反応の50%を示す濃度のことを指す^[1]。 EC₅₀は元来英語の"half maximal (50%) effective concentration"の略語であるが、現在ではEC₅₀の表記の方が一般的である。

EC₅₀は特に血中における50%効果濃度を指すこともある。この場合、投与量としてはED₅₀（50%効果用量、半数効果用量）を用いる。

EC₅₀は一般に医薬品の有効度を示すために用いられる。効果の程度が連続的に計測できるような（例えば、心拍数に影響を及ぼすような）薬剤の用量反応曲線のEC₅₀は、最大反応の50％の反応強度を示す化合物の濃度を表している ^[2]。一方、効果が現れるか現れないかでのみ評価できる薬剤（例えば抗てんかん薬）の用量反応曲線のEC₅₀は、試験された母集団のうち50%の個体が反応を示す化合物の濃度を表している ^[3]。 EC₅₀は薬物の阻害能の尺度であるIC₅₀とも関連している。競合結合評価と機能的アンタゴニスト評価のためにはIC₅₀が用量反応曲線の最も一般的な集約尺度であり、アゴニスト/促進剤評価にはEC₅₀が最も一般的である ^[4]。用量反応曲線は通常、少しの濃度の変化に対して効果が急に立ち上がりやがて効果の増加が遅くなってゆく、いわゆるシグモイド曲線の形状を成す。濃度の増加に対して効果の増加が遅くなる点（変曲点）がIC₅₀である。測定値に対して最適な近似曲線を数学的に導くことでIC₅₀が求められる。

曲線回帰

EC₅₀を求めるための回帰曲線は薬剤の濃度(X)と効果の度合い(Y)の関数として以下のように表される。

Y = A + B − A 1 + ( X E C 50 ) C {\displaystyle Y=A+{\frac {B-A}{1+({\frac {X}{EC_{50}}})^{C}}}} $Y=A+{\frac {B-A}{1+({\frac {X}{EC_{50}}})^{C}}}$

ここでAは測定値の最小値、Bは測定値の最大値、ヒル係数Cは勾配の最大値の絶対値を表す。

脚注

1. ^ Introducing doseresponse curves, Graphpad Software

2. ^ EC50 definition

3. ^ definition of EC₅₀ for quantal dose response curve

4. ^ Assay Operations for SAR SupportNIH Chemical Genomics Center

外部リンク

· Online IC50 Calculator

· Determination of IC₅₀ values

· Neubig et al. International Union of Pharmacology Committee on Receptor Nomenclature and Drug Classification. XXXVIII. Update on terms and symbols in quantitative pharmacology. Pharmacol Rev. 2003 Dec;55(4):597-606.

イソプレン合成酵素

イソプレン合成酵素

Isoprene synthase	識別子		EC番号
4.2.3.27	データベース		IntEnz
IntEnz view	BRENDA（英語版）		BRENDA entry
ExPASy	NiceZyme view		KEGG
KEGG entry	MetaCyc		metabolic pathway
PRIAM	profile		PDB構造
RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum	[表示]		検索
酵素学においてイソプレン合成酵素（イソプレンごうせいこうそ、イソプレンシンターゼ、isoprene synthase、EC 4.2.3.27）は、以下の化学反応を触媒する酵素である。
ジメチルアリル二リン酸		⇌ {\displaystyle \rightleftharpoons		イソプレン + 二リン酸

酵素の基質はジメチルアリル二リン酸であり、2つの生成物はイソプレンおよび二リン酸である。

この酵素はリアーゼファミリー、具体的にはリン酸エステルに作用する炭素-酸素リアーゼに属する。本酵素群の系統名はdimethylallyl-diphosphate diphosphate-lyase (isoprene-forming)である。一般的にはISPC、ISPSの略称が使われる。

推薦文献

Silver GM, Fall R (1991). “Enzymatic Synthesis of Isoprene from Dimethylallyl Diphosphate in Aspen Leaf Extracts”. Plant. Physiol. 97 (4): 1588–1591. doi:10.1104/pp.97.4.1588. PMC 1081206. PMID 16668590.

Silver GM, Fall R (1995). “Characterization of aspen isoprene synthase, an enzyme responsible for leaf isoprene emission to the atmosphere”. J. Biol. Chem. 270 (22): 13010–6. doi:10.1074/jbc.270.22.13010. PMID 7768893.

Wildermuth MC, Fall R (1996). “Light-Dependent Isoprene Emission (Characterization of a Thylakoid-Bound Isoprene Synthase in Salix discolor Chloroplasts)”. Plant. Physiol. 112 (1): 171–182. PMC 157936. PMID 12226383.

Schnitzler JP, Arenz R, Steinbrecher R and Lehming A (1996). “Characterization of an isoprene synthase from leaves of Quercus petraea”. Bot. Acta 109: 216–221.

Miller B, Oschinski C, Zimmer W (2001). “First isolation of an isoprene synthase gene from poplar and successful expression of the gene in Escherichia coli”. Planta. 213 (3): 483–7. doi:10.1007/s004250100557. PMID 11506373.

Sivy TL, Shirk MC, Fall R (2002). “Isoprene synthase activity parallels fluctuations of isoprene release during growth of Bacillus subtilis”. Biochem. Biophys. Res. Commun. 294 (1): 71–5. doi:10.1016/S0006-291X(02)00435-7. PMID 12054742.

Sasaki K, Ohara K, Yazaki K (2005). “Gene expression and characterization of isoprene synthase from Populus alba”. FEBS. Lett. 579 (11): 2514–8. doi:10.1016/j.febslet.2005.03.066. PMID 15848197.

Schnitzler JP, Zimmer I, Bachl A, Arend M, Fromm J, Fischbach RJ (2005). “Biochemical properties of isoprene synthase in poplar (Populus x canescens)”. Planta. 222 (5): 777–86. doi:10.1007/s00425-005-0022-1. PMID 16052321.

逸脱酵素

逸脱酵素

逸脱酵素（いつだつこうそ）とは、本来細胞内で働いている酵素が何らかの理由で血液中に流出したものである。流出する理由としては、細胞自体の破壊、もしくは細胞膜の透過性亢進などで、多くの場合は組織障害に由来している。

臨床上、逸脱酵素の血中濃度を測定することで臓器がダメージを受けていないかを推測することが可能で、臨床検査の一環として頻繁に行われている。

また、一部の酵素は単に組織障害の指標となるだけでなく、それ自体が全身に障害を与える危険性を持っている。アミラーゼやリパーゼなどの、膵臓から逸脱する消化酵素がその代表である。

主な逸脱酵素[編集]

AST(GOT) - ALT(GPT) - LDH - ALP - γ-GTP

CK(CPK) - アミラーゼ - リパーゼ

インテグラーゼ

インテグラーゼ

インテグラーゼ(英: integrase)とはレトロウイルス（HIVを含む）により産生される酵素であり、感染細胞のDNAにレトロウイルスの遺伝物質を取り込ませることを可能にする。インテグラーゼは二本鎖DNAに組み込まれたウイルス（プロウイルス）によっても同じ目的のために産生される。

インテグラーゼはプレインテグレーション複合体（PIC）の重要な要素の1つである。

外部リンク

Integrases - MeSH、米国国立医学図書館、生命科学用語シソーラス (英語サイト)

http://discover.nci.nih.gov/pommier/IntegraseBookFull.pdf

インベルターゼ

サッカラーゼ

サッカラーゼ（saccharase）とは、スクロースをフルクトースとグルコースとに加水分解する酵素の一つである。IUPAC-IUB系統名はβ-D-フルクトフラノシダーゼ（E.C. 3.2.1.26）で別名としてインベルターゼあるいはインバーターゼ^[1]（invertase）、インベルチン（invertin）とも呼ばれる。この酵素によって生じたフルクトースとグルコースの混合物は転化糖と呼ばれる。

サッカラーゼはスクロースのフルクトースを認識して加水分解するのに対して、スクラーゼはグルコース側から分解する。したがって両者はスクロースを分解するが異なる酵素として認識されている。そして、サッカラーゼはスクロース以外にもラフィノースやスタキオース、フルクトオリゴ糖など、末端にフルクトフラノシド残基を含むオリゴ糖を基質とすることができ、中にはフルクトフラノシド残基を他の糖に転移させる活性を有する酵素も存在する。

サッカラーゼは、微生物、植物に広く分布しており、産業には細菌や酵母由来のものが利用されている。

CAZyにおける分類では、糖質加水分解酵素ファミリー32、68、100の3つのファミリーにわたって分類されている。

出典

1. ^ NAID 110006453590

参考文献

· 長倉三郎ほか（編）「サッカラーゼ」『岩波理化学辞典』第5版 CD-ROM版、岩波書店、1998年。

外部リンク

· サッカラーゼ RCSC PDB(英語)

サッカラーゼ

サッカラーゼは、微生物、植物に広く分布しており、産業には細菌や酵母由来のものが利用されている。

CAZyにおける分類では、糖質加水分解酵素ファミリー32、68、100の3つのファミリーにわたって分類されている。

出典

1. ^ NAID 110006453590

参考文献

長倉三郎ほか（編）「サッカラーゼ」『岩波理化学辞典』第5版 CD-ROM版、岩波書店、1998年。

外部リンク]

· サッカラーゼ RCSC PDB(英語)

5. ^ USATODAY.com - Vietnamese girl's bird flu infection resistant to Tamiflu

· EC 3.2.1

う

ウイルス・ノイラミニダーゼ

ウイルス・ノイラミニダーゼ

ノイラミニダーゼ

インフルエンザウイルス・ノイラミニダーゼの構造^[1]

識別子

略号

Neur

Pfam clan

[表示]利用可能な蛋白質構造:
Pfam	structures
PDB	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum	structure summary

インフルエンザウイルスの構造。ノイラミニダーゼは NA でヘマグルチニンは HA で示されている

ウイルス・ノイラミニダーゼ (英: viral neuraminidase) は、インフルエンザウイルスの表面に存在するノイラミニダーゼの一種であり、宿主細胞内で産生された複製ウイルスの、細胞からの遊離を可能にする。ノイラミニダーゼは一般にシアル酸類を糖タンパク質から切断する酵素であり、インフルエンザウイルスの自己複製プロセスにおいて必要とされる。

インフルエンザウイルスが感染する際、ウイルスの表面にあるヘマグルチニン (シアル酸類に結合する分子) を使って宿主細胞に吸着する。シアル酸類は、宿主細胞の糖タンパク質に広く見出される糖 (9炭糖)であり、ウイルスはこの分子グループを悪用して宿主細胞に結合する。宿主細胞からウイルスが遊離されるためには、ノイラミニダーゼが酵素として特異的に、ヘマグルチニンが結合する宿主の糖タンパク質のシアル酸を切断しなければならない^[2]。インフルエンザの自己複製プロセスの不可欠なパートとして、ノイラミニダーゼの機能をノイラミニダーゼ阻害剤でブロックすることは、インフルエンザ治療の有効な方法である。

ムンプスウイルス（流行性耳下腺炎の病原体）およびヒトパラインフルエンザウイルスを含むいくつかのウイルス群においては、ヘマグルチニン-ノイラミニダーゼタンパク質1つで、ノイラミニダーゼとヘマグルチニンの両方の機能を果たしている。

機能

インフルエンザウイルスの自己複製。ステップ 6と7で、ノイラミニダーゼとヘマグルチニンと宿主細胞の細胞膜が結合してウイルスを包む膜であるエンベロープを構成し、これが個々の複製ウイルス本体を包み込みながら「出芽」して宿主細胞から遊離される様子を示している。

この酵素は、複製されたインフルエンザウイルスの宿主細胞からの遊離を促進する。インフルエンザウイルスのエンベロープはヘマグルチニンとノイラミニダーゼという2種類の糖タンパク質を持つ。ヘマグルチニンはウイルスが宿主に感染する場合に必要であるが、宿主内で複製されたウイルスが出芽により遊離される際には、複製されたウイルスが宿主細胞の表面にあるシアル酸に、それ自身のヘマグルチニンで結合したままとなり、遊離が阻害される。ウイルス・ノイラミニダーゼは、宿主細胞の表面にある糖タンパク質からシアル酸残基を切断して、ヘマグルチニンと宿主細胞の糖タンパク質との結合を切り離し、子孫ウイルスを遊離させ、宿主周辺の非感染細胞への感染を可能にする^[3]。また、ノイラミニダーゼは、ウイルス表面にある糖タンパク質のシアル酸残基を切断することで、ウイルス同士が凝集することも防いでいる。

ノイラミニダーゼ阻害剤]

ノイラミニダーゼは、「構造に基づく酵素阻害剤の設計プログラム」のターゲットにされて来た。このプログラムは、ザナミビル (リレンザ) およびオセルタミビル (タミフル)という2種類の薬剤の開発という成果を上げている。ノイラミニダーゼ阻害剤の投与は、症状のひどさを緩和し、ウイルスの蔓延を抑える治療法である。ザナミビルの投与は吸入により、オセルタミビルの投与は経口により行なわれる。2010年1月に日本において製造販売承認を取得したペラミビル（ラピアクタ）は注射（点滴静注）^[4]により投与される。世界に先駆けて日本で、2010年10月に純国産の吸入ノイラミニダーゼ阻害薬であるラニナミビル製剤「イナビル®吸入粉末剤20mg」が発売された。

ノイラミターゼ阻害剤耐性

2005年2月27日に、14歳のベトナム人の少女が、インフルエンザの治療で使用されているオセルタミビルに対して耐性を持つ H5N1 インフルエンザウイルスの変異株に感染していたことが報告されている^[5] 。彼女は予防的な投与 (75 mg 1日1回) を受けていたのであるが、この治療法に対する感受性が無かったのである。鳥類による媒介でインフルエンザの世界的流行の脅威が高まる中で、科学者達はタミフル治療への耐性の発生原因の探索を開始し、耐性ウイルスのノイラミニダーゼの274番目のアミノ酸が通常のヒスチジンからチロシンに置き変わっていたことが原因であったことを突き止めている。この変異はザナミビルとラニナミビルに対しては耐性を獲得しないことが判明している。

インフルエンザの変異株は突然変異により継続的に出現することから、薬剤耐性の原因である、ノイラミニダーゼのサブタイプの決定を、科学者達が迅速かつ効果的に行なうことが、特定の種類のインフルエンザ変異株と闘うためには不可欠である。

基質特異性

理想的には、インフルエンザのウイルス・ノイラミニダーゼ (NA) は、ヘマグルチニン (HA) のレセプター(糖タンパク質)と同じタイプのレセプターにのみ作用すべきであるが、これが常に実現するわけではない。NA と HA の基質特異性に強い一致が無い場合に、ウイルスがいったいどうやって切り抜けているのかは全く不明である。

エキソ型（exo）とエンド型（endo）

ノイラミニダーゼ酵素群はエキソ型（exo）またはエンド型（endo）のグリコシダーゼ活性を持つことができる。これは EC 3.2.1.29 (endo-neuraminidase) ^[6] および EC 3.2.1.18 (exo-neuraminidases)^[7]で分類されている。一般に哺乳類のシアル酸残基は、グリカン複合体の終端部に位置し、ウイルス・ノイラミニダーゼはエキソ型グリコシダーゼであり、これらの終端の残基を自分達の基質と認識して作用する(グリコシダーゼ#分類を参照)。

脚注

1. ^ Varghese JN, McKimm-Breschkin JL, Caldwell JB, Kortt AA, Colman PM (November 1992), “The structure of the complex between influenza virus neuraminidase and sialic acid, the viral receptor”, Proteins 14 (3): 327–32, doi:10.1002/prot.340140302, PMID 1438172

2. ^ Huang IC, Li W, Sui J, Marasco W, Choe H, Farzan M (May 2008), “Influenza A virus neuraminidase limits viral superinfection”, J. Virol. 82 (10): 4834–43, doi:10.1128/JVI.00079-08, PMC 2346733, PMID 18321971,

3. ^ 河岡義裕・堀本研子　『インフルエンザパンデミック』　講談社〈ブルーバックス〉、2009年、51頁。

4. ^ “抗インフルエンザウイルス剤「ラピアクタ点滴用バッグ300mg」および「ラピアクタ点滴用バイアル150mg」の製造販売承認取得について” (PDF) (プレスリリース), 塩野義製薬, (2010年1月13日), 2010年12月24日閲覧。

6. ^ EC 3.2.1.129

7. ^ EC 3.2.1.18

外部リンク

Influenza Research Database Database of influenza sequences (including neuraminidase).
Proteopedia Avian_Influenza_Neuraminidase,_Tamiflu_and_Relenza

DNAグリコシラーゼ

ウラシルDNAグリコシラーゼの構造。

出典

1. ^ US5418149[1]

2. ^ 『A human nuclear uracil DNA glycosylase is the 37-kDa subunit of glyceroaldehyde-3-phospholate dehydrogenase.』

参考文献

· IUBMB entry for 3.2.2.3（英語）

· BRENDA references for 3.2.2.3 （英語）

· PubMed references for 3.2.2.3（英語）

· PubMed Central references for 3.2.2.3（英語）

· Google Scholar references for 3.2.2.3（英語）

外部リンク]

· IUBMB entry for 3.2.2.3（英語）

· KEGG entry for 3.2.2.3（英語）

· BRENDA entry for 3.2.2.3（英語）

· NiceZyme view of 3.2.2.3（英語）

· EC2PDB: PDB structures for 3.2.2.3（英語）

· PRIAM entry for 3.2.2.3（英語）

· PUMA2 entry for 3.2.2.3（英語）

· IntEnz: Integrated Enzyme entry for 3.2.2.3（英語）

· MetaCyc entry for 3.2.2.3（英語）

· Atomic-resolution structures of enzymes belonging to this class（英語）

ウロポルフィリノーゲンIIIシンターゼ

ウロポルフィリノーゲンIIIシンターゼ

uroporphyrinogen III synthase	識別子	略号	UROS
Entrez	7390	HUGO	12592
OMIM	606938	RefSeq	NM_000375
UniProt	P10746	他のデータ	EC番号
(KEGG)	4.2.1.75	遺伝子座	Chr. 10 q25.2-26.3

ウロポルフィリノーゲンIIIシンターゼ(Uroporphyrinogen III synthase)（ウロポルフィリノーゲンIII合成酵素）とは、ヒドロキシメチルビランをウロポルフィリノーゲンIIIに変換するポルフィリン代謝の第4番目の反応に関わる酵素である。

ヒドロキシメチルビランがウロポルフィリノーゲンIIIシンターゼによって縮合し、環を巻くとウロポルフィリノーゲンIIIとなる。この際、ウロポルフィリノーゲンIIIシンターゼの働きにより4つのピロール環が整然と並んだヒドロキシメチルビランの一端のピロール環一つだけが反転して縮合し環を形成する。ウロポルフィリノーゲンIIIシンターゼがはたらかない場合、ピロール環が整然と並んだままのヒドロキシメチルビランが自発的に縮環してウロポルフィリノーゲンI が生成する。ウロポルフィリノーゲンI はウロポルフィリノーゲン脱炭酸酵素の基質となりコプロポルフィリノーゲンIへと変換されるが、これはコプロポルフィリノーゲン酸化酵素の基質とならないため、プロトポルフィリンには至らない。[1]。

⇒ウロポルフィリノーゲンIII

ウロポルフィリノーゲンIII

識別情報
CAS登録番号	1976-85-8
PubChem	1179
MeSH	Uroporphyrinogen+III
特性
化学式	C₄₀H₄₄N₄O₁₆
モル質量	836.795 g/mol
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

ウロポルフィリノーゲンIII（Uroporphyrinogen III）は、ポルフィリンの生合成において、ヒドロキシメチルビランからウロポルフィリノーゲンIIIシンターゼ（合成酵素）により作られ、ウロポルフィリノーゲンIII脱カルボキシ酵素によりコプロポルフィリノーゲンIIIに変換される。

δ-アミノレブリン酸からプロトポルフィリンIXまでの生合成経路

ヘム合成は、細胞質やミトコンドリア内（黄色部分）で反応が起こる。

ヒドロキシメチルビランウロポルフィリノーゲンIII

ヘム合成は、細胞質やミトコンドリア内（黄色部分）で反応が起こる。

病理学

この酵素の欠乏は、ガンサー病（en:Gunther's disease）を引き起こす。

脚注

^ はじめに: ポルフィリン症メルクマニュアル18版日本語版

関連項目

ポルフィリン症

プロトポルフィリン

え

エキソグルカナーゼ

セルラーゼ

セルラーゼ (Cellulase) とは、β-1,4-グルカン（例えば、セルロース）のグリコシド結合を加水分解する酵素。主に細菌や植物において作られ、生物界に広く存在する。

分子内部から切断するエンドグルカナーゼ EC 3.2.1.4 と、糖鎖の還元末端と非還元末端のいずれから分解し、セロビオースを遊離するエキソグルカナーゼ（セロビオヒドロラーゼ） EC 3.2.1.91 にわけられる。また酵素タンパク質の構造から、ファミリーに分けられている。

保有生物

菌類など生産能を有している生物のほか、哺乳類では体内に生産能を持つ別の生物を共生させているものがある。

動物類

貝類

動物では巻き貝や二枚貝がセルラーゼ、ヘミセルラーゼを産生できる。

節足動物門

シロアリやゴキブリはセルラーゼを産生する単細胞の原生生物を腸内に共生させている。動物自身はセルラーゼを産生できないためこのような共生をおこなっていると考えられてきたが、シロアリの研究では、シロアリ自身のゲノムにセルラーゼをコードする遺伝子が存在し、この遺伝子が共生するバクテリアや原生生物から近年に水平転移したものでは無いことが示唆されている (Watanabe et al. 1998)。マツノザイセンチュウもセルラーゼ遺伝子の発現が認められるという報告がある。

深海底に生息するカイコウオオソコエビでは、高いグルコース（ブドウ糖）生産性を有している。

哺乳類

ウシやヒツジなどの反芻動物やウマなどの草食動物は消化管にセルラーゼを産生する微生物（細菌、糸状菌、原生生物）を生息させており、これらによるセルロース分解によって植物繊維の消化を可能にしている。

菌類

子嚢菌類、担子菌類にはセルロース分解能を持つものが多い。木材の分解はこれらが主体となっており、木材腐朽菌と言われる。糸状菌トリコデルマの1種 Trichoderma reesei はセルラーゼ高生産菌として有名な菌である。50～60 g/lのタンパク質を分泌し、その大部分がセルラーゼ、ヘミセルラーゼを占めている。少なくとも5種のエンドグルカナーゼと2種類のセロビオハイドロラーゼといった複数のセルラーゼを生産することが分かっており、セルロース分解において期待されている。

好熱嫌気性セルロース分解細菌 Clostridium thermocellum では複数のサブユニットからなるセルラーゼ複合体 — セルロソーム (Cellulosome) を形成していることが知られており、これが高いセルロース分解能につながっていると考えられている。

応用

植物細胞の細胞壁のみを分解し、植物細胞のプロトプラスト化する場合や、繊維の間の汚れを取るために市販の洗剤に配合されたり、ジーンズ繊維の材質の改善などに使われている。また、カイコウオオソコエビ由来のセルラーゼは廃材などのセルロースを常温でグルコース（ブドウ糖）に変換できることから、穀物を原料としないアルコール燃料の生産に寄与することが期待されている^[1]。

参考文献

· H Watanabe et al. Nature 394, 330-331, 1998

1. ^ マリアナ海溝世界最深部に生息する超深海性ヨコエビの特異な生態の解明と新規セルラーゼの発見海洋研究開発機構

· アメリカ食品医薬品局による希少疾病用医薬品リスト

エキソヌクレアーゼ

ヌクレアーゼ

ヌクレアーゼ（Nuclease）は核酸分解酵素の総称。デオキシリボ核酸ないしリボ核酸の糖とリン酸の間のホスホジエステル結合を加水分解してヌクレオチドとする。

RNAを分解するリボヌクレアーゼとDNAを分解するデオキシリボヌクレアーゼに分類できる他、両方を分解することができるヌクレアーゼも知られており、その役割も様々である。ウイルスが有するヌクレアーゼには宿主の核酸を分解して自らの核酸の原料とする役割をもつものがある。また、制限酵素もヌクレアーゼの一種であり、これは外来の核酸を分解してウイルスの感染、増殖を防ぐ役割があると考えられている。核酸がメチル化されているとヌクレアーゼは働かなくなるため、自分の核酸を無闇に分解しないようにこの酵素を有する細菌も多い。多細胞生物においては死滅した細胞の核酸を分解するためにヌクレーゼが生産されることがあるほか、特殊な例としては紫外線などの影響で二量化したチミジンをとりはずすためのヌクレアーゼが存在する。

分解の型式により、エンドヌクレアーゼとエキソヌクレアーゼという分類もできる。

エンドヌクレアーゼ(英：endonuclease)

核酸配列の内部(endo-)で核酸を切断する酵素で、すなわち糸を途中で切るように核酸を切断する。制限酵素は代表的なエンドヌクレアーゼである。

エキソヌクレアーゼ(英：exonuclease)

核酸配列の外側(exo-)から、すなわち核酸の5'端または3'端から削るように分解する。DNAポリメラーゼにもエキソヌクレアーゼ活性があるが、それはDNA複製中のミスを校正するためであると考えられている。

枝切り酵素

枝切り酵素

枝切り酵素（debranching enzyme)は、枝切りアミロース、デブランチングエンザイムとも呼ばれる。澱粉やグリコーゲンのα-1,6グルコシド結合を加水分解し、直鎖状のアミロースを生成する酵素の総称[1]。この中にイソアミラーゼやプルラナーゼ、α-1,6グルコシダーゼ、R-酵素等が含まれる[2]。

産業小史

1973年、A.E.ステイラー社が澱粉液化液にグルコアミラーゼとα-1,6グルコシダーゼを用いて糖化を行うと、グルコースのブドウ糖収量がアップすることを発表。

1978年、天野製薬(現・天野エンザイム)がBacillus sectramas起源のプルラナーゼを開発。

1979年、通産省工業技術院発酵研究所(現・産業技術総合研究所)の高崎義幸が、Bacillus sectramas由来のα-1,6グルコシダーゼを澱粉糖化時にグルコアミラーゼと共存させると、ブドウ糖の収率が上がることを発表。

1981年、林原 (企業) がグルコアミラーゼによる澱粉糖化時にイソアミラーゼを併用し、ブドウ糖収率が上がることを発表。

1981年、ノボインダストリージャパンが性質を向上させたプルラナーゼを開発したと発表。Bacillus acidopulluliticus由来、商品名「ノボザイム」。

1992年、天野製薬が耐熱性・耐酸性の向上したプルラナーゼを開発。バチルス属由来、商品名「シルバーラーゼ」(グルコアミラーゼとの混合品)。

1992年、ナガセ生化学工業(現・ナガセケムテックス)がBacillus circulans由来のプルラナーゼを開発。

1995年、大和化成がBacillus brevis由来の枝切り酵素を開発。

ソルベイ社(ジェネンコア社、現・ダニスコ社)が、組換え菌によるプルラナーゼを開発。Bacillus deramificansの産生するプルラナーゼの遺伝子をBacillus licheniformisに導入。2001年に日本国内で発売開始[2]。

関連項目

プルラナーゼ(EC 3.2.1.41)

イソアミラーゼ(EC 3.2.1.68)

出典

^ 『澱粉の科学と技術』 ISBN 978-4990528706

^ a b 「日本酵素産業小史」日本酵素協会、2009年5月

エロスルファーゼアルファ

エロスルファーゼアルファ

臨床データ

販売名

Vimizim

Drugs.com

Multum Consumer Information

胎児危険度分類

US: C		法的規制	US: ℞-only	識別
CAS番号	9025-60-9	ATCコード	A16AB12 (WHO)	IUPHAR/BPS
7392	ChemSpider	none	化学的データ	化学式
C5020H7588N1364O1418S34	分子量	110.8 kg/mol

エロスルファーゼアルファ（Elosulfase alfa）はムコ多糖症IV-A型（モルキオ症候群）の治療に用いられる医薬品である。遺伝子組み換えによって合成されるN-アセチルガラクトサミン-6-スルファターゼ（GALNS）であり、モルキオ症候群への酵素補充療法に用いられる。商品名ビミジム。

米国で2014年2月に認可された[1]。日本では2014年12月に承認された[2]。

エロスルファーゼアルファは酵素補充療法に用いられる医薬品であり、2014年の臨床研究で若年のモルキオ症候群A型患者に対して効果があることが示された[3]。この治療は呼吸器症状、日常生活動作、成長等に有効性を示す事が2015年の論文で示されている[4]。

副作用

治験では72.4%に副作用が見られ、主な副作用は、Infusion associated reaction（65.5%）、発熱（32.8%）、嘔吐（31.0%）、頭痛（25.9%）、悪心（24.1%）であった[5]。

重大な副作用は、Infusion associated reaction（アナフィラキシー）である。

出典

^ “FDA approves Vimizim to treat rare congenital enzyme disorder”. Food and Drug Administration (2014年2月14日). 2015年2月19日閲覧。

^ “新薬14製品が承認　8製品が難病等患者数の少ない疾患向け”. ミクス (2014年12月26日). 2015年2月19日閲覧。

^ Hendriksz, C. et. al (November 2014). “Efficacy and safety of enzyme replacement therapy with BMN 110 (elosulfase alfa) for Morquio A syndrome (mucopolysaccharidosis IVA): a phase 3 randomised placebo-controlled study”. Journal of Inherited Metabolic Disease 37 (6): 979-990. doi:10.1007/s10545-014-9715-6.

^ Hendriksz, C. et. al (February 2015). “Multi-domain impact of elosulfase alfa in Morquio A syndrome in the pivotal phase III trial”. Molecular Genetics and Metabolism 114 (2): 178–185. doi:10.1016/j.ymgme.2014.08.012.

^ “ビミジム点滴静注液5mg 添付文書” (2015年11月). 2016年7月7日閲覧。

カテゴリ: ペプチド酵素EC 3.1.6希少疾病用医薬品

希少疾病用医薬品

· 希少疾病用医薬品指定品目一覧表（医薬基盤研究所）

· 欧州医薬品庁による希少疾病用医薬品リスト

カテゴリ「希少疾病用医薬品」にあるページ

このカテゴリには 37 ページが含まれており、そのうち以下の 37 ページを表示しています。

· 希少疾病用医薬品

セルラーゼ

保有生物

菌類など生産能を有している生物のほか、哺乳類では体内に生産能を持つ別の生物を共生させているものがある。

動物類

貝類

動物では巻き貝や二枚貝がセルラーゼ、ヘミセルラーゼを産生できる。

節足動物門

深海底に生息するカイコウオオソコエビでは、高いグルコース（ブドウ糖）生産性を有している。

哺乳類

菌類

応用

参考文献

· H Watanabe et al. Nature 394, 330-331, 1998

1. ^ マリアナ海溝世界最深部に生息する超深海性ヨコエビの特異な生態の解明と新規セルラーゼの発見海洋研究開発機構

エンドヌクレアーゼ

ヌクレアーゼ

分解の型式により、エンドヌクレアーゼとエキソヌクレアーゼという分類もできる。

エンドヌクレアーゼ(英：endonuclease)

核酸配列の内部(endo-)で核酸を切断する酵素で、すなわち糸を途中で切るように核酸を切断する。制限酵素は代表的なエンドヌクレアーゼである。

エキソヌクレアーゼ(英：exonuclease)

お

オキサシリナーゼ

β-ラクタマーゼ

現在β-ラクタマーゼは基質特異性の違いにより

· ペニシリナーゼ (クラスA β-ラクタマーゼ)

· メタロ-β-ラクタマーゼ (クラスB β-ラクタマーゼ、亜鉛-β-ラクタマーゼ、カルバペネマーゼ)

· セファロスポリナーゼ (クラスC β-ラクタマーゼ)

· オキサシリナーゼ (クラスD β-ラクタマーゼ)

が存在する^[1]^[2]^[3]^[4]。

脚注

2. ^ Bush, K. et. al. A functional classification scheme for β-lactamases and its correlation with molecular structure, Antimicrob Agents Chemother., 39, 1211-1233, 1995.

3. ^ Ambler, R. P., The structure of β-lactameses, Philos Trans R Society Lond (Biol), 289, 321-331, 1980.

4. ^ 石井良和、基質特異性拡張型β-ラクタマーゼ産生大腸菌、クレブシエラ、臨床と微生物、26、121-125, 1999.

出典

· β-ラクタマーゼ『生物学辞典』第4版、岩波書店。

· β-ラクタマーゼについて日本ベクトン･ディッキンソン株式会社

β-ラクタマーゼ

現在β-ラクタマーゼは基質特異性の違いにより

· ペニシリナーゼ (クラスA β-ラクタマーゼ)

· メタロ-β-ラクタマーゼ (クラスB β-ラクタマーゼ、亜鉛-β-ラクタマーゼ、カルバペネマーゼ)

· セファロスポリナーゼ (クラスC β-ラクタマーゼ)

· オキサシリナーゼ (クラスD β-ラクタマーゼ)

が存在する^[1]^[2]^[3]^[4]。

脚注

2. ^ Bush, K. et. al. A functional classification scheme for β-lactamases and its correlation with molecular structure, Antimicrob Agents Chemother., 39, 1211-1233, 1995.

3. ^ Ambler, R. P., The structure of β-lactameses, Philos Trans R Society Lond (Biol), 289, 321-331, 1980.

4. ^ 石井良和、基質特異性拡張型β-ラクタマーゼ産生大腸菌、クレブシエラ、臨床と微生物、26、121-125, 1999.

出典

· β-ラクタマーゼ『生物学辞典』第4版、岩波書店。

· β-ラクタマーゼについて日本ベクトン･ディッキンソン株式会社

オキシゲナーゼ

酸素添加酵素

酸素添加酵素（さんそてんかこうそ、oxygenase）とは、酸化還元酵素の一種で、分子状酸素の基質への直接の取り込み反応を触媒する。酸素原子を挿入する酸化反応を触媒する酵素である。オキシゲナーゼ、酸素化酵素とも呼ばれる。

酸素添加酵素は酸素分子を利用するが、酸素分子の二つの酸素原子を基質と結合させる二酸素添加酵素（dioxygenase）と、一方の酸素を基質と結合させるが他方は、水素を添加して水とする一酸素添加酵素（monooxygenase）とに区分される。日本の早石修ら^[1]^[2]^[3]及び米国のHoward S. Masonら^[4]^[5]の２つ研究グループから1955年の同時期に独立して発見が報告された。これらの違いはH.S.Masonらにより¹⁸O₂の取り込みを研究されたことにより発見された（1955年）。早石は「酸素添加酵素群の発見と構造および生物学的意義の発見」にたいして、1986年のウルフ賞医学賞^[6]を受賞している。

代表的な酸化還元酵素としてはチトクロムP450やモノフェノール酸化酵素などが知られている。

出典

· 酸素添加酵素『生化学辞典』第4版、岩波書店。

· オキシゲナーゼ『理化学辞典』第5版、岩波書店。

引用文献

1. ^ Hayaishi et al. (1955) Mechanism of the pyrocatechase reaction, J. Am. Chem. Soc. 77 (1955) 5450-5451

2. ^ Sligar SG, Makris TM, Denisov IG (2005). “Thirty years of microbial P450 monooxygenase research: peroxo-heme intermediates--the central bus station in heme oxygenase catalysis”. Biochem. Biophys. Res. Commun. 338 (1): 346–54. doi:10.1016/j.bbrc.2005.08.094. PMID 16139790.

3. ^ Hayaishi O (2005). “An odyssey with oxygen”. Biochem. Biophys. Res. Commun. 338 (1): 2–6. doi:10.1016/j.bbrc.2005.09.019. PMID 16185652.

4. ^ Mason HS, Fowlks WK, and Peterson E. (1955) Oxygen transfer and electron transport by the phenolase complex. J. Am. Chem. Soc.; 77(10) pp 2914 - 2915

5. ^ Waterman MR (2005). “Professor Howard Mason and oxygen activation”. Biochem. Biophys. Res. Commun. 338 (1): 7–11. doi:10.1016/j.bbrc.2005.08.120. PMID 16153596.

6. ^ “The Medicine Prize Committee unanimously decided that the Wolf Prize in Medicine for 1986 be awarded to Osamu Hayaishi”. Wolf Foundation. 2014年5月12日閲覧。

2. ^ 『A human nuclear uracil DNA glycosylase is the 37-kDa subunit of glyceroaldehyde-3-phospholate dehydrogenase.』

· 酸化還元酵素

酸化還元酵素

酸化還元酵素に関するカテゴリ。EC番号ではEC 1に分類される。

下位カテゴリ

このカテゴリには下位カテゴリ 22 件が含まれており、そのうち以下の22 件を表示しています。

E

► EC 1.1‎ （8サブカテゴリ）	► EC 1.10‎ （4サブカテゴリ）	► EC 1.11‎ （1サブカテゴリ）	► EC 1.12‎ （6サブカテゴリ、1ページ）
► EC 1.13‎ （3サブカテゴリ）	► EC 1.14‎ （13サブカテゴリ）	► EC 1.15‎ （2ページ）	► EC 1.16‎ （1サブカテゴリ、2ページ）
► EC 1.17‎ （4サブカテゴリ、4ページ）	► EC 1.18‎ （1サブカテゴリ、1ページ）	► EC 1.19‎ （1ページ）	► EC 1.2‎ （8サブカテゴリ）
► EC 1.20‎ （1サブカテゴリ、4ページ）	► EC 1.21‎ （2サブカテゴリ、2ページ）	► EC 1.3‎ （8サブカテゴリ）	► EC 1.4‎ （6サブカテゴリ）
► EC 1.5‎ （8サブカテゴリ）	► EC 1.6‎ （6サブカテゴリ）	► EC 1.7‎ （5サブカテゴリ）	► EC 1.8‎ （8サブカテゴリ）
► EC 1.9‎ （3サブカテゴリ）	► EC 1.97‎ （9ページ）

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*

酸化還元酵素

C

P

P450オキシドレダクターゼ

あ

お

か

還元酵素

さ

し

た

脱水素酵素

ち

チオレドキシン

と

銅含有亜硝酸還元酵素

ひ

ピルビン酸デヒドロゲナーゼ

ふ

フマル酸レダクターゼ

も

モノアミンオキシダーゼ

れ

レダクターゼ

オキソグアニングリコシラーゼ

DNAグリコシラーゼ

ウラシルDNAグリコシラーゼの構造。

出典

1. ^ US5418149[1]

参考文献

· IUBMB entry for 3.2.2.3（英語）

· BRENDA references for 3.2.2.3 （英語）

· PubMed references for 3.2.2.3（英語）

· PubMed Central references for 3.2.2.3（英語）

· Google Scholar references for 3.2.2.3（英語）

外部リンク

· IUBMB entry for 3.2.2.3（英語）

· KEGG entry for 3.2.2.3（英語）

· BRENDA entry for 3.2.2.3（英語）

· NiceZyme view of 3.2.2.3（英語）

· EC2PDB: PDB structures for 3.2.2.3（英語）

· PRIAM entry for 3.2.2.3（英語）

· PUMA2 entry for 3.2.2.3（英語）

· IntEnz: Integrated Enzyme entry for 3.2.2.3（英語）

· MetaCyc entry for 3.2.2.3（英語）

· Atomic-resolution structures of enzymes belonging to this class（英語）

か

解離定数

解離定数

化学、生化学、薬理学において、解離定数（かいりていすう、K d {\displaystyle K_{d}} $K_{{d}}$ ）は、複合体がその構成分子へとばらばらになる時、あるいは塩がその構成イオンへと分かれる時に、より大きな方の対象物がより小さな構成要素へと可逆的に分離（解離）する傾向を測る特殊な平衡定数である。解離定数は結合定数の逆数である。塩についての特別な場合は、解離定数はイオン化定数とも呼ばれる。

複合体 ${\mathrm {A}}_{{x}}{\mathrm {B}}_{{y}}$ がx Aサブユニットとy Bサブユニットへと別れる一般的な反応

A x B y

について、解離定数は以下のように定義される。

K d = [ A ] x

上式において、[A]、[B]、[A_xB_y] はそれぞれA、B、複合体A_xB_yの濃度である。

生化学および薬理学において解離定数の人気がある一つの理由は、x=y=1となるしばしば見られる場合において、K_dが単純な物理学的解釈を有することである。[A]=K_dの時、[B]=[AB] あるいは [AB]/([B]+[AB])=1/2である。つまり、濃度の次元を有するK_dは、Bの全分子の半数がAと会合している時の遊離のAの濃度に等しい。この単純な解釈はxあるいはyがより大きな値を取る場合には当てはまらない。また、競合反応が存在しないことも仮定されているが、競合的結合をあらわに扱い、記述できるように導出を拡張することができる。EC50やIC50が物質の生物学的活性を説明するのと同じように、解離定数は物質の結合の素早い説明として有用である。

タンパク質-リガンド結合

解離定数はリガンド (L {\displaystyle \mathrm {L} } ${\mathrm {L}}$ ) （薬剤など）とタンパク質 (P {\displaystyle \mathrm {P} } ${\mathrm {P}}$ ) との間の親和性（すなわちリガンドが特定のタンパク質にどのぐらい強く結合しているか）を説明するために一般的に使われている。リガンド-タンパク質親和性は水素結合や静電相互作用、疎水性相互作用、ファンデルワールス力といった2分子間の非共有結合性相互作用によって影響を受ける。また、高濃度の他の高分子によっても影響を受け、分子クラウディングの原因となる^[1]^[2]。

リガンド-タンパク質複合体（C {\displaystyle \mathrm {C} } ${\mathrm {C}}$ ）は2つの状態を含む過程によって記述できる。

C 対応する解離定数は以下のように定義される。

上式において、[P {\displaystyle \mathrm {P} } ${\mathrm {P}}$ ]、[L {\displaystyle \mathrm {L} } ${\mathrm {L}}$ ]、[C {\displaystyle \mathrm {C} } ${\mathrm {C}}$ ] は、それぞれタンパク質、リガンド、複合体のモル濃度を表わす。

解離定数はモル濃度単位 (M) を持ち、特定のタンパク質の結合部位の半分が占有されるリガンドの濃度 [L {\displaystyle \mathrm {L} } ${\mathrm {L}}$ ] に一致する。すなわち、リガンドが結合したタンパク質の濃度 [C {\displaystyle \mathrm {C} } ${\mathrm {C}}$ ] がリガンドが結合していないタンパク質の濃度 [P {\displaystyle \mathrm {P} } ${\mathrm {P}}$ ] と等しくなるリガンドの濃度である。解離定数が小さくなるとリガンドはよりしっかりと結合する、あるいはリガンドとタンパク質との間の親和性が高まる。例えば、ナノモーラー (nM) オーダーの解離定数を有するリガンドは、マイクロモーラー (μ {\displaystyle \mu } $\mu$ M) オーダーの解離定数を有するリガンドよりも特定のタンパク質によりしっかりと結合する。

2分子間の非共有結合性相互作用によって生じるピコモーラーより小さい解離定数は稀である。にもかかわらず、いくつかの重要な例外が存在する。ビオチンとアビジンは、おおよそ 10 − 15 {\displaystyle 10^{-15}} $10^{{-15}}$ M = 1 fM = 0.000001 nMの解離定数で結合する^[3]。

また、リボヌクレアーゼインヒビタータンパク質もリボヌクレアーゼと同じような10 − 15 {\displaystyle 10^{-15}} $10^{{-15}}$ Mの親和性で結合できる^[4]。特定のリガンド-タンパク質複合体に対する解離定数は溶液条件（例えば温度、pH、塩濃度）によって著しく変化する。異なる溶液条件の影響は、特定のリガンド-タンパク質複合体を結び付けている全ての非共有結合性相互作用の強さを効果的に変更する。

薬剤は、相互作用するように意図あるいは設計されていないタンパク質との相互作用によって有害な副作用を生じうる。ゆえに、たくさんの薬理学的研究が標的タンパク質のみに対して高い親和性（通常0.1-10 nM）で結合する薬剤の設計、あるいは特定の薬剤とそのin vivo標的タンパク質との間の親和性の向上を対象としている。

抗体

抗体 (Ab) が抗原 (Ag) に結合する特殊な場合においては、大抵は親和性定数が用いられる。これは解離定数の逆数である。

この化学平衡は、会合速度定数（k_forward）と解離速度定数（k_back）との比でもある。2つの抗体が同じ親和性を持つ場合もあるが、一方が高い会合速度定数と低い解離速度定数、他方が低い会合速度定数と高い解離速度定数を持つためかもしれない。

酸-塩基反応

詳細は「酸解離定数」を参照

酸の脱プロトン化に対するKは、酸解離定数K_aとして知られている。より強い酸、例えば硫酸あるいはリン酸がより大きな解離定数を持ち、酢酸のようなより弱い酸はより小さな解離定数を持つ。

酸解離定数は、 p K a = − log 10 ⁡ ${\mathrm {p}}K_{{a}}=-\log _{{10}}{K_{{a}}}$ で定義されるpK a {\displaystyle K_{a}} $K_{{a}}$ によって表わされることがある。

このp K {\displaystyle \mathrm {p} K} ${\mathrm {p}}K$ 表記は同様にその他の文脈でも見られる。共有結合の解離（すなわち化学結合の形成あるいは切断反応）では解離定数が非常に大きく変化するため、対数表記が主に用いられる。

分子は複数の酸解離定数を持ちうる。この点については、与えることができるプロトンの数に依存しており、一塩基酸、二塩基酸、三塩基酸を定義できる。一塩基酸（例えば酢酸やアンモニウム塩）は1つの解離性基のみを持ち、二塩基酸（炭酸、重炭酸塩、グリシン）は2つの解離性基、三塩基酸（例えばリン酸）は3つの解離性基を持つ。複数のpK値を持つ場合、それらはpK₁やpK₂、pK₃といった指標によって指定される。アミノ酸では、pK₁定数はカルボキシル基 (-COOH) を指し、pK₂はアミノ基 (-NH₃) を指し、pK₃は側鎖のpK値である。

H 3 B ⁡

H 2 B ⁡

H B ⁡水の解離定数

詳細は「自己解離」を参照

水の解離定数はK_wで示される。

K w = [ H + ] [ OH 水の濃度 $\left[{\mbox{H}}_{2}{\mbox{O}}\right]$ は、慣習によって省略される。これはK_wの値が濃度を用いて計算されたK_eqの値とは異なることを意味する。

K_wの値は、下記の表に示すように温度によって変化する。pHといった量の精密な測定を行う時にはこの変化を考慮に入れなければならない。

水の温度	K_w / 10⁻¹⁴	pK_w^[5]
0℃	0.112	14.95
25℃	1.023	13.99
50℃	5.495	13.26
75℃	19.95	12.70
100℃	56.23	12.25

脚注

1. ^ Zhou HX, Rivas G, Minton AP (2008). “Macromolecular crowding and confinement: biochemical, biophysical, and potential physiological consequences”. Annu. Rev. Biophys. 37: 375-397. doi:10.1146/annurev.biophys.37.032807.125817. PMC 2826134. PMID 18573087. .

2. ^ Minton AP. (2001). “The influence of macromolecular crowding and macromolecular confinement on biochemical reactions in physiological media”. J. Biol. Chem. 276 (14): 10577-10580. doi:10.1074/jbc.R100005200. PMID 11279227.

3. ^ Livnah O, Bayer EA, Wilchek M, Sussman JL (1993). “Three-dimensional structures of avidin and the avidin-biotin complex”. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 90 (11): 5076-5080. PMC 46657. PMID 8506353. .

4. ^ Johnson RJ, McCoy JG, Bingman CA, Phillips GN Jr, Raines RT (2007). “Inhibition of human pancreatic ribonuclease by the human ribonuclease inhibitor protein”. J. Mol. Biol. 368 (2): 434-449. doi:10.1016/j.jmb.2007.02.005. PMC 199390. PMID 17350650. .

5. ^ Bandura, Andrei V.; Lvov, Serguei N. (2006). “The Ionization Constant of Water over Wide Ranges of Temperature and Density”. Journal of Physical and Chemical Reference Data 35 (1): 15-30. doi:10.1063/1.1928231. .

カテコールオキシダーゼ

カテコールオキシダーゼ

識別子

データベース

PDB構造

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カテコールオキシダーゼ (catechol oxidase; EC 1.10.3.1) とは、酵素の一種で、チロシナーゼ、ジフェノールオキシダーゼ、カテゴラーゼ、o-ジフェノラーゼ、フェノラーゼ等の別名を持つ。カテコールオキシダーゼは以下の反応を触媒する。

2 カテコール + O₂ ⇌ {\displaystyle \rightleftharpoons } $\rightleftharpoons$ 2 1,2-benzoquinone + 2 H₂O

また、チロシナーゼのような銅を含むカテコールオキシダーゼは、EC 1.14.18.1に分類されるモノフェノールモノオキシゲナーゼとしての活性も持っている。その反応のようすを以下に示す。

L-チロシン + L-ドーパ + O₂ ⇌ {\displaystyle \rightleftharpoons } $\rightleftharpoons$ L-ドーパ + ドーパキノン + H₂O

なお、動物由来のものはチロシン、ドーパに対する活性が高いといわれている。

参考文献

· Solomon, E.I.; Chen, P.; Metz, M.; Lee, S.-K.; Palmer, A.E. (2001). “Oxygen Binding, Activation, and Reduction to Water by Copper Proteins”. Angew. Chem. Int. Ed. 40: 4570–4590. doi:10.1002/1521-3773(20011217)40:24<4570::AID-ANIE4570>3.0.CO;2-4. PMID 12404359.

カルバペネマーゼ

β-ラクタマーゼ

現在β-ラクタマーゼは基質特異性の違いにより

· ペニシリナーゼ (クラスA β-ラクタマーゼ)

· メタロ-β-ラクタマーゼ (クラスB β-ラクタマーゼ、亜鉛-β-ラクタマーゼ、カルバペネマーゼ)

· セファロスポリナーゼ (クラスC β-ラクタマーゼ)

· オキサシリナーゼ (クラスD β-ラクタマーゼ)

が存在する^[1]^[2]^[3]^[4]。

脚注

2. ^ Bush, K. et. al. A functional classification scheme for β-lactamases and its correlation with molecular structure, Antimicrob Agents Chemother., 39, 1211-1233, 1995.

3. ^ Ambler, R. P., The structure of β-lactameses, Philos Trans R Society Lond (Biol), 289, 321-331, 1980.

4. ^ 石井良和、基質特異性拡張型β-ラクタマーゼ産生大腸菌、クレブシエラ、臨床と微生物、26、121-125, 1999.

出典

· β-ラクタマーゼ『生物学辞典』第4版、岩波書店。

· β-ラクタマーゼについて日本ベクトン･ディッキンソン株式会社

Γ-GTP

γ-グルタミルトランスフェラーゼ

γ-グルタミルトランスフェラーゼ

識別子

データベース

PDB構造

[表示]検索
PMC	articles
PubMed	articles
NCBI	proteins

γ-グルタミルトランスフェラーゼ1
識別子
略号	GGT1
遺伝子コード	GGT
Entrez	2678
HUGO	4250
OMIM	231950
RefSeq	NM_001032364
UniProt	P19440
他のデータ
EC番号 (KEGG)	2.3.2.2
遺伝子座	Chr. 22 q11.1-11.2

γ-グルタミルトランスフェラーゼ2
識別子
略号	GGT2
遺伝子コード	GGT
Entrez	2679
HUGO	4251
OMIM	137181
RefSeq	NM_002058
UniProt	P36268
他のデータ
EC番号 (KEGG)	2.3.2.2
遺伝子座	Chr. 22 q11.1-11.2

γ-グルタミルトランスフェラーゼ（ガンマグルタミルトランスフェラーゼ、γ-glutamyltransferase; γ-GT, GGT; EC 2.3.2.2）は、グルタチオンなどのγ-グルタミルペプチドを加水分解し、他のペプチドやアミノ酸にγ-グルタミル基を転移する酵素。γ-グルタミルトランスペプチターゼ(γ-glutamyl transpeptidase; γ-GTP, GGTP)とも呼ばれる。

生体内ではそのほとんどが膜結合型酵素として存在し、膜を介したアミノ酸の移動に関与している。ヒトでは腎臓で最も活性が高く、さらに膵臓、肝臓、脾臓、小腸、精巣、前立腺など広く全身に分布する。

肝臓では、肝細胞のミクロソーム分画で産生され、細胆管、毛細胆管などの細胞膜に移動して機能している。これが閉塞性黄疸、肝癌、アルコール性肝障害など肝・胆道系の疾患で誘導され、逸脱酵素として血中に流出する。このため、血中のγ-グルタミルトランスフェラーゼ活性は肝機能の指標として利用されている。

外部リンク

MedlinePlus Encyclopedia 003458
gamma-Glutamyltransferase - MeSH、米国国立医学図書館、生命科学用語シソーラス (英語サイト)

き

基質 (化学)

基質 (化学)

基質(英語:substrate)とは、化学反応において他の試薬と反応して生成物を作る化学種の1つである。合成化学や有機化学においては、基質の化合物にわずかに修正を加えて目的の物質へと変換する。生化学においては酵素と結合して酵素が働く場所となる物質を基質と呼ぶ。ルシャトリエの原理より、基質は濃度が変化する物質である。「基質」という言葉が指すものは文脈によって大きく異なる[1]。

自発的反応

S → P {\displaystyle S\rightarrow P}

Sが基質、Pが生成物(英語版)

触媒反応

S + C → P + C {\displaystyle S+C\rightarrow P+C}

Sが基質、Pが生成物、Cが触媒。

生化学[編集]

生化学では、基質とは酵素と結合し、酵素が働く元となる分子である。酵素は基質が関わる化学反応を触媒する。

関連項目

化学反応

試薬

触媒

酵素

生成物

溶媒

脚注

キナーゼ

キナーゼ

キナーゼ（Kinase、読み:カイネイス、カイネース）とは、生化学において、ATPなどの高エネルギーリン酸結合を有する分子からリン酸基を基質あるいはターゲット分子に転移する（リン酸化する）酵素の総称であり、リン酸化酵素とも呼ばれる。EC 2.7群（リン酸転移酵素、ホスホトランスフェラーゼ）に属する。英語発音に由来するカイネイス、カイネースと呼ぶ研究者が増えてきている。

一般に高エネルギーリン酸化合物からのリン酸転移反応は大きな負の自由エネルギー変化を伴うため不可逆変化として進行しやすく、その結果生じる化合物もまた高エネルギーリン酸化合物である場合もある。ゆえにキナーゼは基質分子に対して「活性化」あるいは「エネルギーを与える」（キナーゼの名称もこの意味による）と考えることができる。すべてのキナーゼはMg2+あるいはMn2+など2価の金属イオンを要し、それによりドナー分子の末端リン酸基の転移を容易にする。

キナーゼには様々なタイプがあるが、大きくは低分子化合物を基質とし代謝経路で機能するタイプと、タンパク質を基質としてその機能を調節したり細胞内シグナル伝達経路で機能するタイプの2つに分けられる。例として次のようなものがある：

低分子基質タイプ

クレアチンキナーゼ

ピルビン酸キナーゼ

ヘキソキナーゼ

プロテインキナーゼ：特にこのタイプをキナーゼとよぶことも多い。

なおプロテアーゼの中にはウロキナーゼ、ナットウキナーゼのように「キナーゼ」という名称のついたものがあるが、これらは「酵素（プラスミノーゲン）を活性化する酵素」の意味で個別に命名されたものであって、本項目のキナーゼではない。

[隠す]

表話編歴

ホスホトランスフェラーゼ/キナーゼ (EC 2.7)

2.7.1 - OH アクセプター

ヘキソ- - グルコ- - フルクト- - ガラクト- - ホスホフルクト- - チミジン - NAD+- - グリセロール- - パントテン酸- - メバロン酸- - ピルビン酸- - デオキシシチジン- - PFP - ジアシルグリセロール- - ブルトンチロシン - ホスホイノシチド-3 - スフィンゴシン

2.7.2 - COOH アクセプター

ホスホグリセリン酸 - アスパラギン酸

2.7.3 - N アクセプター

クレアチン

2.7.4 - PO4 アクセプター

ホスホメバロン酸 - アデニル酸 - ヌクレオシド二リン酸

2.7.6 - P2O7トランスフェラーゼ

リボースリン酸ジホスホキナーゼ - チアミンピロホスホキナーゼ

2.7.7 - ヌクレオチジル-

インテグラーゼ - PNPアーゼ - ポリメラーゼ - RNアーゼ PH - UDP-グルコースピロホスホリラーゼ - ガラクトース-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ -ターミナルトランスフェラーゼ - RNAレプリカーゼ - リバーストランスクリプターゼ (テロメラーゼ) - トランスポザーゼ

2.7.8 - 他のリン酸基

N-アセチルグルコサミン-1-リン酸トランスフェラーゼ

2.7.10-11 - プロテイン

チロシン - セリン/トレオニンプロテイン

金属タンパク質

金属タンパク質

金属タンパク質（きんぞくタンパクしつ、Metalloprotein）は、補因子として金属を含むタンパク質を表す用語である。金属は単独のイオンかあるいはタンパク質以外のポルフィリンなどの有機化合物に配位して存在している。タンパク質の側鎖や非金属無機イオンに配位している場合もある。このようなタンパク質-金属-非金属の構造は鉄-硫黄クラスターなどでも見られる。

金属タンパク質の内重要なものに金属酵素がある。これは、その活性中心の中に1つか2つの金属原子を含むものである。このような金属は、炭酸脱水酵素やシトクロムcオキシダーゼの場合のように触媒活性に関わっていることもしばしばある。金属イオンは通常複数の配位をして活性部位の一部となり、孤立電子対によって基質との高い親和性を作っている。

金属タンパク質の例

イオン	イオンを含む酵素の例	銅	シトクロムcオキシダーゼ	鉄
カタラーゼ	シトクロム(ヘム)	ニトロゲナーゼ	ヒドロゲナーゼ	マグネシウム
グルコース 6-ホスファターゼ	ヘキソキナーゼ	マンガン	アルギナーゼ	モリブデン
硝酸還元酵素	ニッケル	ウレアーゼ	セレン	グルタチオンペルオキシダーゼ
亜鉛	アルコールデヒドロゲナーゼ	炭酸脱水酵素	DNAポリメラーゼ

関連項目

補酵素

補因子

生物無機化学

補欠分子族

ヘムタンパク質

銅タンパク質

く

クエン酸シンターゼ

クエン酸シンターゼ

Citrate synthase
識別子
略号	CS
Entrez	1431
HUGO	2422
OMIM	118950
UniProt	O75390
他のデータ
EC番号 (KEGG)	2.3.3.1
遺伝子座	Chr. 12 p11-qter

クエン酸シンターゼ（クエンさんシンターゼ、Citrate synthase）は、ほぼ全ての生細胞に含まれ、クエン酸回路の第一段階の速度を調整する酵素である^[1]。クエン酸シンターゼは、真核生物細胞のミトコンドリアマトリックスに局在するが、ミトコンドリアではなく細胞核のDNAによってコードされる。細胞質のリボソームで合成され、その後ミトコンドリアのマトリックスに輸送される。クエン酸シンターゼは、完全なミトコンドリアの存在量を示すマーカーとしても用いられている。

クエン酸シンターゼは、アセチルCoAの酢酸残基をオキサロ酢酸に付加し、クエン酸を合成する反応を触媒する^[1]。オキサロ酢酸は、クエン酸回路を一周すると再生される。


オキサロ酢酸	アセチルCoA	クエン酸

アセチルCoA + オキサロ酢酸 + 水 → クエン酸 + 補酵素A

オキサロ酢酸が最初に酵素に結合すると、酵素の形が変化し、アセチルCoAの結合部位が形成される。シトロイルCoAが生成するとさらに構造が変化し、チオエステルを加水分解し、補酵素Aを遊離する。これにより、チオエステル結合の切断により放出されるエネルギーが縮合反応を駆動する。

構造


クエン酸シンターゼ（閉状態）の活性部位	クエン酸シンターゼ（開状態）の活性部位

クエン酸シンターゼの437個の残基は、それぞれ20個のαヘリックスを持つ2つのサブユニットを構成する。

αヘリックスは、クエン酸シンターゼの構造の約75%を占め、その他は13残基のβシートとランダムな構造である。この2つのサブユニットの間の溝に活性部位が存在する。その中に2つの結合部位があり、そのうち1つはクエン酸またはオキサロ酢酸、もう1つは補酵素Aを保持するものである。活性部位には、3つの重要な残基His274、His320、Asp375が存在し、基質への作用の選択性は高い。

左図は、クエン酸シンターゼの三次構造である。酵素は、どちらかの基質が結合することで上図（開状態）から下図（閉状態）に構造が変化する^[2]。

機構

クエン酸シンターゼは、アセチルCoA(H₃CCO-SCoA)とオキサロ酢酸(COO-CH₂COCOO-) からクエン酸(COO-CH₂COHCOOCH₂COO-)と補酵素A (H-SCoA) への変換を触媒する活性中心に、3つの重要なアミノ酸残基を持つ。この化学変化は、Asp375の側鎖の負電荷を持った酸素原子がアセチルCoAのα炭素を脱プロトン化することで開始する。これにより電子が押し出され、カルボニル基の炭素原子と二重結合を形成し、His274の側鎖のどちらかの窒素原子からC=Oの酸素原子にプロトンを与える。これにより、窒素原子上に不対電子が形成されて側鎖が中和され、エノール中間体 (CH₂COH-SCoA) が生成する。この時点で、His274のアミノ基の不対電子が酸素原子に結合したプロトンを攻撃する。酸素原子は、カルボニル結合を回復し、C=C二重結合を単結合にして、オキサロ酢酸のカルボニル炭素 (COO-CH2COCOO-) を求核攻撃させる。これにより、カルボニル結合の二重結合が単結合になり、His320のアミノ基の1つを脱プロトン化し、側鎖の窒素原子の1つが中和される。この求核付加反応により、シトロイルCoA (COOCH₂CHCOOCH₂COHSCoA^2-) が生成する。この時点で、水分子が導入され、His320のアミノ基によって脱プロトン化されて加水分解が始まる。酸素原子の1つの不対電子がシトロイルCoAのカルボニル炭素を求核攻撃し、四面体型の中間体を形成し、-SCoA基が外れてカルボニルが再形成される。-SCoA基はプロトン化されて補酵素A (HSCoA) となる。最終的に、前の段階でカルボニル基に付加したヒドロキシル基が脱プロトン化し、クエン酸 (-COOCH₂COHCOO-CH₂COO-) が形成される^[3]。

クエン酸シンターゼの活性機構

阻害

高濃度のATP、アセチルCoA、NADHが存在すると、エネルギー供給が細胞にとって高すぎるため、この酵素は、ATP:ADP、アセチルCoA:CoA、NADH:NADが高い比率になると阻害される。また、スクシニルCoAやクエン酸によって生成物阻害が起こる。アセチルCoAのアナログによるクエン酸シンターゼの阻害は、良く研究されており、単一の活性中心が存在すると証明するために重要な役割を果たした。これらの実験により、この活性中心が2つの形をとり、それぞれがリガーゼとヒドロラーゼの活性に関与することを明らかとした^[4]。このタンパク質は、アロステリック制御のモデルとしても用いられる^[5]。

経路図

以下の遺伝子、タンパク質、代謝それぞれの記事をクリックできる ^[6]

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クエン酸回路編集

出典

^ ^a ^b Weigand, Georg, and Steven J. Remington (1986). “Citrate Synthase: Structure, Control, and Mechanism”. Ann. Rev. Biophys. Biophys. Chem.: 98. doi:10.1146/annurev.bb.15.060186.000525.
^ Ernat BAYER, Barbara BAUER, Hermann EGGERER (1981). “Evidence from Inhibitor Studies for Conformational Changes of Citrate Synthase”. Eur J Biochem 120: 155-160. doi:10.1111/j.1432-1033.1981.tb05683.x.
^ Lehninger (2005). Principles of Biochemistry: Fourth Edition. W.H. Freeman and Co. Pages 608-609.
^ Ernat BAYER, Barbara BAUER, Hermann EGGERER (1981). “Evidence from Inhibitor Studies for Conformational Changes of Citrate Synthase”. Eur J Biochem 120: 155-160. doi:10.1111/j.1432-1033.1981.tb05683.x.
^ T. Selwood and E. K. Jaffe. (2011). “Dynamic dissociating homo-oligomers and the control of protein function.”. Arch. Biochem. Biophys. 519 (2): 131-43. doi:10.1016/j.abb.2011.11.020. PMC 3298769. PMID 22182754. .
^ この双方向伝達経路地図はWikiPathwaysで編集できる: TCA_Cycle_WP78,

外部リンク

Citrate synthase - MeSH、米国国立医学図書館、生命科学用語シソーラス (英語サイト)

代謝: クエン酸回路の酵素
回路	クエン酸シンターゼ(EC 2.3.3.1) - アコニット酸ヒドラターゼ(EC 4.2.1.3) - イソクエン酸デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.41, EC 1.1.1.42) - オキソグルタル酸デヒドロゲナーゼ (スクシニル基転位)(EC 1.2.4.2) - スクシニルCoAシンターゼ(EC 6.2.1.4, EC 6.2.1.5) - コハク酸デヒドロゲナーゼ(EC 1.3.5.1) - フマル酸ヒドラターゼ(EC 4.2.1.2) - リンゴ酸デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.37)
炭酸固定補充	ピルビン酸カルボキシラーゼ - アスパラギン酸トランスアミナーゼ - グルタミン酸デヒドロゲナーゼ - メチルマロニルCoAムターゼ - ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体

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6. ^ Naumoff, D.G. Proceedings of the Fifth International Conference on Bioinformatics of Genome Regulation and Structure. 2006, 1, 294-298.

グリコシダーゼ

グリコシダーゼ

グリコシダーゼの一種、α-アミラーゼ 1HNY の構造

グリコシダーゼ（glycosidase）とは、グリコシド結合を加水分解する酵素の総称であり、グリコシドヒドロラーゼ（glycoside hydrolase）とも呼ばれる。

主な役割として、バイオマスにおけるセルロースやヘミセルロースの分解、バクテリアに対する防御（例：リゾチーム）、ウイルスによる細胞への感染（例：ノイラミニダーゼ）、細胞内における糖タンパク質の生合成などに関係している。

グリコシダーゼは、グリコシド結合の形成や分解においてグリコシルトランスフェラーゼとともに重要な役割を担っている。

機能

グリコシダーゼは基本的に全てのドメインの生物に存在する。細胞内外の両方に存在し、栄養の吸収に関係している。バクテリアにおける最も重要なグリコシダーゼの1つにβ-ガラクトシダーゼ（LacZ）があり、大腸菌のラクトースオペロンの発現を調節している。

ゴルジ体や小胞体に存在するグリコシダーゼはN結合型糖タンパク質糖鎖のプロセシングに、リソソームに存在するものはさまざまな糖質の分解に関係している。リソソームの特定のグリコシダーゼが欠乏すると、本来分解されるはずの糖質が蓄積し、発達障害を起こしたり死亡したりする可能性がある（ライソゾーム病）。

消化管や唾液に存在するグリコシダーゼは、ラクトース、デンプン、スクロース、トレハロースといった糖を分解する働きがある。消化管内では、内皮細胞に定着したグリコシルホスファチジル（glycosylphosphatidyl）アンカー型酵素として存在している。

ラクターゼはラクトースの分解に必要な酵素であり、幼児期では高濃度に存在する。離乳後から濃度が減少し始め、成人期には量がかなり少なくなり、乳糖不耐症となる場合がある。

O-GlcNAcアーゼ（O-GlcNAcase）は細胞質や核内において、タンパク質のセリンやトレオニン残基からN-アセチルグルコサミンを取り除く働きをしている。

グリコシダーゼは体内でグリコーゲンの生合成と分解にも関係している。

分類

グリコシダーゼはEC 3.2.1 に分類され、O- または S-グリコシドの加水分解を触媒する。

加水分解の立体化学に基づいて、保持型（retaining）もしくは反転型（inverting）に分類することも出来る^[1]。

活性がエキソ型（exo）かエンド型（endo）かによっても分類することが出来る。エキソ型はオリゴ糖や多糖の末端に作用し、エンド型は中間部に作用する。

また、シークエンスや立体構造に基づいて分類する方法もある。

シークエンスに基づいた分類

シークエンスに基づいた分類は、新しく配列が決定された酵素のまだ知られていない機能を予測するのに非常に重要な手段である。グリコシダーゼをシークエンスに基づいて分類した場合、100を超えるファミリーに分類することが出来る^[2]^[3]^[4]。この分類は、CAZy（CArbohydrate-Active EnZymes）のウェブサイトにて利用することができる^[5]。データベースは、シークエンス、予測されるメカニズム（保持型/転化型）、活性サイトの残基、基質に関する情報を提供している。

三次元構造の類似性に基づき、シークエンスで分類された「ファミリー」はクラン（clan）と呼ばれる上位カテゴリーでさらに分類される。シークエンス分析と三次元構造分析により、従来より幅広く分類できるようになった^[6]。

メカニズム

反転型グリコシダーゼ

反転型グリコシダーゼ（inverting glycosidase）は、2つの残基（典型的にはカルボン酸、つまりアスパラギン酸残基かグルタミン酸残基）が1組となって触媒を行う。下の例はβ-グルコシダーゼのものであり、2つの触媒残基がそれぞれ酸と塩基の働きをする。

保持型グリコシダーゼ

保持型グリコシダーゼ（retaining glycosidase）は、2つのステップで反応を触媒する。それぞれのステップで立体構造をワルデン反転させるため、結果的にもとの構造を保持する。

反応には2つの残基が関係する。この残基は通常、酵素の有するカルボン酸基である。1つは求核剤、もう1つは酸/塩基として働く。

最初のステップで求核触媒残基はアノマー中心部にアタックし、中間体を生成する。この時、酸/塩基触媒残基はプロトンを供与する酸の役割を果たす。

次のステップでは、プロトンを奪われた酸/塩基触媒残基が塩基の働きをし、求核剤である水が中間体を加水分解する反応を助ける。最終的に加水分解された産物が生成される。下の例はニワトリ卵白のリゾチームである。^[7]

保持型グリコシダーゼにはもう1つの触媒メカニズムがある。この場合は求核残基が酵素ではなく、基質に結合することによって反応が進行する。このような反応は特定のN-アセチルヘキソサミニダーゼ（N-acetylhexosaminidase）で見られる。この酵素は隣接基と反応できるアセトアミド基を持っており、中間体としてオキサゾリン、もしくはオキサゾリニウムイオン（oxazolinium ion）を生成する。この場合もそれぞれのステップでワルデン反転を行うため、最終的に構造が保持される。

命名法

グリコシダーゼは通常、作用する基質に基づいて命名される。例えば、グルコシド結合を加水分解する酵素はグルコシダーゼ、キシロースのホモポリマーであるキシランを分解する酵素はキシラナーゼ（xylanase）と呼ばれる。

他にも、ラクターゼ、アミラーゼ、キチナーゼ、スクラーゼ、マルターゼ、ノイラミニダーゼ、インベルターゼ、ヒアルロニダーゼ、リゾチームなどがある。

用途

産業

グリコシダーゼは様々な分野で活用されている。

植物材料の分解

セルラーゼ、β-グルコシダーゼはセルロースをグルコースへ分解し、エタノールの生産に使用される。

食品産業

インベルターゼは転化糖の製造、アミラーゼはマルトデキストリンの製造に使用される。

製紙・パルプ産業

キシラナーゼはパルプからのヘミセルロースの除去に使用される。

洗剤

セルラーゼは衣服の色の鮮明化と衣服表面のマイクロファイバーの除去に使用される。

有機化学

平衡が逆向きの場合に加水分解の逆反応を行わせることで、グリコシド結合を付加させる触媒としても使用することができる。保持型グリコシダーゼは、活性化グリコシドからグリコシドを受け取る余裕のあるアルコールにグリコシル基の一部を転移することが出来る。

グリコシンターゼ（glycosynthase）はグリコシダーゼの変異体であり、フッ化糖のような活性化されたグルコシルドナーを利用し、高収率でグリコシドを合成できる。

阻害物質

グリコシダーゼの阻害物質は多くのものが知られている。デオキシノジリマイシン（deoxynojirimycin）、スワインソニン（swainsonine）、オーストラリン（australine）、カスタノスペルミン（castanospermine）のような、いくつかの窒素原子を含む糖型の複素環化合物が自然界から発見された。これらの天然由来の化合物から、イソファゴミン（isofagomine）、デオキシガラクトノジリマイシン（deoxygalactonojirimycin）、その他いくつかの不飽和化合物（例：PUGNAc）が阻害剤として開発された。

医薬品として使用されているグリコシダーゼ阻害剤には、アカルボース、ザナミビル（リレンザ）、ミグリトール（miglitol）、オセルタミビル（タミフル）などがある。

いくつかのタンパク質もグリコシダーゼを阻害することが判明した。

参考

1. ^ Sinnott, M. L. Chem. Rev. 1990, 90, 1171-1202.

2. ^ Henrissat B, Callebaut I, Mornon JP, Fabrega S, Lehn P, Davies G (1995). “Conserved catalytic machinery and the prediction of a common fold for several families of glycosyl hydrolases”. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 92 (15): 7090-7094. PMID 7624375.

3. ^ Henrissat B, Davies G (1995). “Structures and mechanisms of glycosyl hydrolases”. Structure 3 (9): 853-859. PMID 8535779.

4. ^ Bairoch A (1999). Classification of glycosyl hydrolase families and index of glycosyl hydrolase entries in SWISS-PROT. pp. -.

5. ^ Henrissat B, Coutinho PM (1999). Carbohydrate-Active Enzymes server. pp. -.

7. ^ Vocadlo, D. J.; Davies, G. J.; Laine, R.; Withers, S. G. Nature 2001, 412, 835.

外部リンク

グリシン開裂系

グリシン開裂系

グリシン開裂系（Glycine cleavage system）は、グリシンデカルボキシラーゼ複合体（GCS）として知られている。グリシン開裂系は、アミノ酸である高濃度のグリシンに応答して活動を開始する一連の酵素である^[1]。グリシン開裂系はT-タンパク質、P-タンパク質、L-タンパク質及びH-タンパク質の4種類のタンパク質で構成されている。これらのタンパク質は安定した複合体を形成しているわけではなく^[2]、むしろ複合体と呼ぶより複雑なシステムと呼ぶ方が適切である。

グリシン開裂系の酵素の欠損は、ヒトに高グリシン血症をもたらす^[3]。

構成

名前 (略称)	EC番号	機能
T-タンパク質 (GCST またはAMT)	EC 2.1.2.10	アミノメチルトランスフェラーゼ（英語版）
P-タンパク質 (GLDC)	EC 1.4.4.2	グリシンデヒドロゲナーゼ (脱炭酸).
L-タンパク質 (GCSLまたはDLD)	EC 1.8.1.4	ジヒドロリポイルデヒドロゲナーゼ
H-タンパク質 (GCSH)		H-タンパク質 (GCSH) は、リポ酸で修飾され、（P-タンパク質によって触媒される）還元メチルアミノ化、（T-タンパク質によって触媒される）メチルアミン移転、（L-タンパク質によって触媒される）電子伝達のサイクルで他のすべてのコンポーネントと相互作用している^[2]。

機能

グリシン開裂系はテトラヒドロ葉酸により以下の反応でグリシンを開裂する^[4]^[^{信頼性要検証}^]。

テトラヒドロ葉酸 + グリシン + NAD⁺ = 5,10-メチレンテトラヒドロ葉酸+ NH3 + CO2 + NADH + H⁺

グリシン開裂系とは別に、グリシンヒドロキシメチルトランスフェラーゼ（セリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼ）（EC 2.1.2.1）の働きにより、可逆的にグリシンをL-セリンに相互に変換し、5,10-メチレンテトラヒドロ葉酸をテトラヒドロ葉酸に変換する反応が触媒される^[5]^[6]。

5,10-メチレンテトラヒドロ葉酸+ グリシン + H2O　= テトラヒドロ葉酸 + L-セリン ^[7]

グリシン開裂系とセリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼによる２つの反応を複合すると以下の反応式が示めされる。また、その全容は図の通りである。

2 グリシン + NAD⁺ + H₂O → セリン + CO₂ + NH₃ + NADH + H⁺

グリシン開裂系によって拡張されたこの反応は、C3植物の光呼吸に必要である。

光呼吸経路におけるグリシン開裂、赤色の分子がグリシン。1はテトラヒドロ葉酸、2は5,10-メチレンテトラヒドロ葉酸、PLPはピリドキサールリン酸、TはT-プロテイン、PはP-プロテイン、LはL-プロテイン、HはH-プロテイン

葉酸との関係

テトラヒドロ葉酸（THF）による代謝とビタミンB12によるTHFの再生産、de:Folsäure=葉酸、DHF=ジヒドロ葉酸、THF=テトラヒドロ葉酸、Vit.B12=ビタミンB12、Methyl-Vit.B12=メチルコバラミン、Methionin=メチオニン、Methionin Syntase=5-メチルテトラヒドロ葉酸-ホモシステインメチルトランスフェラーゼ、Homocy

stein=ホモシステイン、N5-Methyl-THF=5-メチルテトラヒドロ葉酸、N5,N10-Methylene-THF=5,10-メチレンテトラヒドロ葉酸、N10-Formyl-THF=10-ホルミルテトラヒドロ葉酸、dUMP=デオキシウリジン一リン酸、NADPH、DNA

グリシン開裂系は神経幹細胞に存在することが明らかになっている。グリシン開裂系はDNA合成に必須である5,10-メチレンテトラヒドロ葉酸を供給している。グリシン開裂系酵素の欠損による非ケトーシス型高グリシン血症において、小頭症などの脳形成異常を高率に合併する機序として、5,10-メチレンテトラヒドロ葉酸の産生低下により神経幹細胞の増殖が障害される可能性が示唆されている。葉酸の触媒過程の全容において、平衡がテトラヒドロ葉酸側に偏っており、テトラヒドロ葉酸から5,10-メチレンテトラヒドロ葉酸を供給するグリシン開裂系は葉酸系の代謝過程で重要な役割を果たしている。

脚注

^ Kikuchi G (June 1973). “The glycine cleavage system: composition, reaction mechanism, and physiological significance”. Mol. Cell. Biochem. 1 (2): 169–87. doi:10.1007/BF01659328. PMID 4585091.
^ ^a ^b Douce R, Bourguignon J, Neuburger M, Rébeillé F (April 2001). “The glycine decarboxylase system: a fascinating complex”. Trends Plant Sci. 6 (4): 167–76. doi:10.1016/S1360-1385(01)01892-1. PMID 11286922.
^ 高グリシン血症（難病情報センター）
^ アミノ酸の分解講義資料のページ
^ Appaji Rao N, Ambili M, Jala VR, Subramanya HS, Savithri HS (April 2003). “Structure-function relationship in serine hydroxymethyltransferase”. Biochim. Biophys. Acta 1647 (1-2): 24–9. PMID 12686103.
^ Stover P, Schirch V (August 1990). “Serine hydroxymethyltransferase catalyzes the hydrolysis of 5,10-methenyltetrahydrofolate to 5-formyltetrahydrofolate”. J. Biol. Chem. 265 (24): 14227–33. PMID 2201683.
^ ENZYME: 2.1.2.1 KEGG

アミラーゼ

概要

現在、正式な物質名はアミラーゼであるが、旧名であるジアスターゼも医薬品/化学薬品の『タカジアスターゼ』として使用されている。

異性体

α-アミラーゼ^[4]、β-アミラーゼ^[5]、グルコアミラーゼ^[6]やイソアミラーゼ ^[7]がある。

α-アミラーゼ

α-アミラーゼ
α-アミラーゼの構造
識別子
EC番号	3.2.1.1
CAS登録番号	9000-90-2
データベース
IntEnz	IntEnz view
BRENDA（英語版）	BRENDA entry
ExPASy	NiceZyme view
KEGG	KEGG entry
MetaCyc	metabolic pathway
PRIAM	profile
PDB構造	RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum
遺伝子オントロジー	AmiGO / EGO

β-アミラーゼ

β-アミラーゼ
β-アミラーゼの構造
識別子
EC番号	3.2.1.2
CAS登録番号	9000-91-3
データベース
IntEnz	IntEnz view
BRENDA（英語版）	BRENDA entry
ExPASy	NiceZyme view
KEGG	KEGG entry
MetaCyc	metabolic pathway
PRIAM	profile
PDB構造	RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum
遺伝子オントロジー	AmiGO / EGO

グルコアミラーゼ

グルコアミラーゼ
識別子
EC番号	3.2.1.3
CAS登録番号	9032-08-0
データベース
IntEnz	IntEnz view
BRENDA（英語版）	BRENDA entry
ExPASy	NiceZyme view
KEGG	KEGG entry
MetaCyc	metabolic pathway
PRIAM	profile
PDB構造	RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum
遺伝子オントロジー	AmiGO / EGO

イソアミラーゼ

詳細は「イソアミラーゼ」を参照

利用

尿中や血中のアミラーゼは、膵臓疾患や唾液腺疾患の診断に使われる。

ヒトアミラーゼ

ヒトのアミラーゼには以下のものがある。

酵素名	遺伝子	遺伝子座標	機能
アルファ1A アミラーゼ(唾液腺)	AMY1A,EC 3.2.1.1	1 p21	澱粉の分解
アルファ1B アミラーゼ(唾液腺)	AMY1B,EC 3.2.1.1	1 p21	澱粉の分解
アルファ1C アミラーゼ(唾液腺)	AMY1C,EC 3.2.1.1	1 p21	澱粉の分解
アルファ2A アミラーゼ(膵臓)	AMY2A,EC 3.2.1.1	1 p21	澱粉の分解
アルファ2B アミラーゼ(膵臓)	AMY2B,EC 3.2.1.1	1 p21	澱粉の分解

マクロアミラーゼ血症

脚注

1. ^ アメリカでもそのように呼ばれていた。合衆国生まれのロジャー・パルバースは小さい頃にお腹が痛くなると母親から“Take a diastase.”と言われたという。“Taka-Diastase”をそう呼んでいたのだ（『もし、日本という国がなかったら』集英社インターナショナル 2011年p.248）。

2. ^ 夏目漱石『吾輩ハ猫デアル』上巻、大倉書店、1905年。119頁。

3. ^ 荻原弘道『日本栄養学史』国民栄養協会、1960年。29頁。φ

4. ^ EC 3.2.1.1

5. ^ EC 3.2.1.2

6. ^ EC 3.2.1.3

7. ^ EC 3.2.1.68

β-グルコシダーゼ

微生物，高等植物，動物の肝臓・腎臓・小腸粘膜，カタツムリ消化液などに広く分布するが、基質特異性は起源によって異なる^[1]。

β-グルコシダーゼの先天性欠損症はゴーシェ病を引き起こす^[1]。

出典

1. ^ ^a ^b ^c β－グルコシダーゼ、『生物学辞典』、第4版、岩波書店

· IUBMB entry for 3.2.1.21（英語）

· BRENDA references for 3.2.1.21 （英語）

· PubMed references for 3.2.1.21（英語）

· PubMed Central references for 3.2.1.21（英語）

· Google Scholar references for 3.2.1.21（英語）

外部リンク

· IUBMB entry for 3.2.1.21（英語）

· KEGG entry for 3.2.1.21（英語）

· BRENDA entry for 3.2.1.21（英語）

· NiceZyme view of 3.2.1.21（英語）

· EC2PDB: PDB structures for 3.2.1.21（英語）

· PRIAM entry for 3.2.1.21（英語）

· PUMA2 entry for 3.2.1.21（英語）

· IntEnz: Integrated Enzyme entry for 3.2.1.21（英語）

· MetaCyc entry for 3.2.1.21（英語）

· Atomic-resolution structures of enzymes belonging to this class（英語）

加水分解酵素

Γ-グルタミルトランスペプチターゼ

γ-グルタミルトランスフェラーゼ

γ-グルタミルトランスフェラーゼ

識別子

EC番号

2.3.2.2

CAS登録番号

9046-27-9

データベース

IntEnz

BRENDA（英語版）

ExPASy

KEGG

MetaCyc

PRIAM

PDB構造

PMC	articles
PubMed	articles
NCBI	proteins

γ-グルタミルトランスフェラーゼ1
識別子
略号	GGT1
遺伝子コード	GGT
Entrez	2678
HUGO	4250
OMIM	231950
RefSeq	NM_001032364
UniProt	P19440
他のデータ
EC番号 (KEGG)	2.3.2.2
遺伝子座	Chr. 22 q11.1-11.2

γ-グルタミルトランスフェラーゼ2
識別子
略号		GGT2
遺伝子コード		GGT
Entrez		2679
HUGO		4251
OMIM		137181
RefSeq		NM_002058
UniProt		P36268
他のデータ
EC番号 (KEGG)	2.3.2.2
遺伝子座	Chr. 22 q11.1-11.2

外部リンク

MedlinePlus Encyclopedia 003458

gamma-Glutamyltransferase - MeSH、米国国立医学図書館、生命科学用語シソーラス (英語サイト)

グルタミン酸オキサロ酢酸転移酵素

アスパラギン酸アミノ基転移酵素

アスパラギン酸トランスアミナーゼ

Escherichia coliのアスパラギン酸トランスアミナーゼのリボンモデル。中央の分子は補因子のピリドキサールリン酸^[1]

識別子

EC番号

2.6.1.1

CAS登録番号

9000-97-9

データベース

IntEnz

BRENDA（英語版）

ExPASy

KEGG

MetaCyc

PRIAM

PDB構造

アスパラギン酸アミノ基転移酵素（アスパラギンさんアミノきてんいこうそ、Aspartate Aminotransferase, ART ; EC 2.6.1.1）は、アスパラギン酸とα-ケトグルタル酸をオキサロ酢酸とグルタミン酸に相互変換する酵素である。AST (Aspartate transaminase) またはGOT（Glutamic Oxaloacetic Transaminase：グルタミン酸オキサロ酢酸トランスアミナーゼ）とも呼ばれる。

主にミトコンドリア内で働く m-AST と細胞質基質で働く s-AST に分類される。

人体では、肝細胞をはじめとして赤血球、心筋、骨格筋などに分布する。これらの細胞が破壊された場合には血液中に流出するため、血中濃度を測定することで肝障害などの程度を知ることができる（詳細は逸脱酵素を参照）。

臨床検査におけるAST

逸脱酵素としての性質から、肝機能障害の程度を評価する目的で血清中のAST濃度測定が行われる。ただし、肝障害のマーカーとしては、肝細胞が破壊し尽くされるとむしろ流出量は低下する点と、肝臓以外の障害（心筋梗塞や溶血性貧血）でも上昇しうる点に留意すべきである。肝臓に特異的という点では、ALT (GPT) も同時に評価することが有用となる。

基準値

単位は IU/l（国際単位/l）で示され、10 - 40程度が基準値となる。但し、基準値内であれば「正常である」という事は出来無い。

異常値

肝炎、脂肪肝、肝硬変、肝腫瘍、などの肝疾患ではAST、ALTの上昇が特徴的であり、100以上、ときに500以上を示す。なかでも、アルコール性肝炎や肝硬変、肝腫瘍ではASTの上昇が目立ち、ウイルス性肝炎や脂肪肝ではALTの上昇が目立つとされている。膠原病の1種である多発性筋炎 (PM)、皮膚筋炎 (DM) でもAST (GOT) の上昇を認める。

このほか、AST上昇時には心筋梗塞、溶血性貧血などが鑑別疾患にあがる。採血時の溶血の可能性も考慮する必要がある。

出典

1. ^ PDB 1AAMAlmo SC, Smith DL, Danishefsky AT, Ringe D (March 1994). “The structural basis for the altered substrate specificity of the R292D active site mutant of aspartate aminotransferase from E. coli”. Protein Eng. 7 (3): 405–12. doi:10.1093/protein/7.3.405. PMID 7909946.

クレアチンキナーゼ

creatine kinase MM, dimer, Human.

クレアチンキナーゼ（Creatine Kinase、CK）、CPK（クレアチンホスホキナーゼ、Creatine PhosphoKinase）は、動物が持つ酵素で、筋肉の収縮の際にエネルギー代謝に関与している。EC番号2.7.3.2。

働きは、クレアチンとATPからクレアチンリン酸とADPが生成する反応の媒介である。骨格筋や心筋など、興奮性を持つ細胞に分布している。

臨床検査

CKは骨格筋・心筋が障害を受けた際に血液中へ流出する逸脱酵素として臨床上重要である。心筋梗塞、筋炎、筋ジストロフィーなど心筋障害・筋疾患で血中濃度が上昇する。ただし、激しい運動などでも筋線維が壊れるためCKの上昇がみられることがある。

単位はIU（国際単位）/L。正常値は男性の方が高く（筋肉量の違いによる）、男性で30〜190 IU/L、女性で20〜150 IU/L程度とされている。

アイソザイム

CKは二つのサブユニットからなる二量体の蛋白質である。このサブユニットには2種類あり（B：脳型、M：筋型）、この組み合わせによって3種類のCK（MM、BB、MB）がアイソザイムとして存在する。骨格筋にはMM型、心筋にはMB型が多いため、原因不明のCK上昇ではこのアイソザイム比率を分析することで有意義な所見を得られることがある。また、急性心筋梗塞が疑われる際にはCK-MBの測定が診断の裏付け、および重症度の指標となる。

心筋梗塞の発症後、CK値が上昇するには若干のタイムラグがある（数時間後から上昇）。急性期の対応では、確定診断のためにはCK-MBよりも早く上昇し、やはり特異性の高いトロポニンT値が重視される。

CK-MBでも骨格筋由来が正常でも5%程度認められることが知られている。そのためCK上昇時には比率を調べる必要がある。また骨格筋からも筋再生時にはCK-MBが産出されることが知られている。この場合はトロボニンTなども同様に産出される。特に皮膚筋炎、多発性筋炎の活動期にはCKの25%がCK-MBとなることもある。上記疾患の合併症に心筋炎が認められることもあるため心臓超音波検査の併用が必要である。

マクロクレアチンキナーゼ血症

免疫グロブリンとクレアチンキナーゼが結合し、検査上高値となる症候があり、マクロクレアチンキナーゼ血症（マクロCK血症）と呼ばれる。ほとんどは疾患を意味するものではないが、時に悪性腫瘍や膠原病によるマクロCK血症もあり、注意を要する。

ホスホトランスフェラーゼ/キナーゼ (EC 2.7)
2.7.1 - OH アクセプター	ヘキソ- - グルコ- - フルクト- - ガラクト- - ホスホフルクト- - チミジン - NAD⁺- - グリセロール- - パントテン酸- - メバロン酸- - ピルビン酸- - デオキシシチジン- - PFP - ジアシルグリセロール- - ブルトンチロシン - ホスホイノシチド-3 - スフィンゴシン
2.7.2 - COOH アクセプター	ホスホグリセリン酸 - アスパラギン酸
2.7.3 - N アクセプター	クレアチン
2.7.4 - PO₄ アクセプター	ホスホメバロン酸 - アデニル酸 - ヌクレオシド二リン酸
2.7.6 - P₂O₇トランスフェラーゼ	リボースリン酸ジホスホキナーゼ - チアミンピロホスホキナーゼ
2.7.7 - ヌクレオチジル-	インテグラーゼ - PNPアーゼ - ポリメラーゼ - RNアーゼ PH - UDP-グルコースピロホスホリラーゼ - ガラクトース-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ -ターミナルトランスフェラーゼ - RNAレプリカーゼ - リバーストランスクリプターゼ (テロメラーゼ) - トランスポザーゼ
2.7.8 - 他のリン酸基	N-アセチルグルコサミン-1-リン酸トランスフェラーゼ
2.7.10-11 - プロテイン	チロシン - セリン/トレオニンプロテイン

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3. ^ Ward R.S. (1982). “The synthesis of lignans and neolignans”. Chemical Society Reviews 11: 75–125. doi:10.1039/CS9821100075.

け

形成性操作タンパク質

形成性操作タンパク質

形成性操作タンパク質（けいせいせいそうさタンパクしつ、ディリジェントタンパク質、英: dirigent protein）は、他酵素によって合成される化合物の立体化学を決定づけるタンパク質である^[1]。最初の形成性操作タンパク質はForsythia × intermediaにおいて発見された。このタンパク質はコニフェニルアルコール単量体からの(+)-ピノレシノールの立体選択的生合成を指示することが明らかにされている^[2]。

リグナンの生合成は酸化酵素 (oxidative enzyme) によって触媒される^[3]。試験管内では、反応は二量体化合物の不均一混合物を与える^[4]。反応の間に形成性操作タンパク質が存在すると、1種類の化合物の1種類の立体異性体が高い選択性で得られる。形成性操作タンパク質それ自身は酸化的ラジカル形成活性を持たないように見える、酸化酵素がなければ反応は起こらない^[5]。

近年、2番目のエナンチオ相補的形成性操作タンパク質がシロイヌナズナ（Arabidopsis thaliana）から発見された^[6]。この酵素は (−)-ピノレシノールのエナンチオ選択的合成を指示する。

活性

リグナンの生合成において、酸化酵素は水素原子プロトン共役型電子移動によってモノリグノールから水素原子を取り除きラジカル中間体を形成する。これらの中間体は次にラジカル停止反応に連結し、リグナンとして知られる様々な二量体の中の一つを形成する^[7]。酸化酵素存在下でのコニフェリルアルコール（一般的なモノリグノール）のin vitro反応では、様々な濃度の様々な異なる二量体が得られる^[8]。Forsythia × intermedia由来の形成性操作タンパク質が存在すると、(+)-ピノレシノールの生成が著しく強化され、その他の生成物は極めて少なくなる。この強化が非常に明白なため、形成性操作タンパク質は (+)-ピノレシノールのみを生産し、様々な不均一混合物が生成するタンパク質が介在しない連結反応と競合している、との仮説が立てられている^[9]。これは、異なる濃度の形成性操作タンパク質存在下で生成する様々な混合物を分析することによって確かめられている。この立体選択性が達成される機構は現時点でよく分かっていない。しかしながら、酸化酵素がなければ反応が進行しないため、形成性操作タンパク質自身はラジカルを形成するためのコニフェリルアルコールの酸化を触媒しないように見える。

Forsythia intermedia由来の形成性操作タンパク質存在下で、(+)-ピノレシノールの生成が大幅に強化され、その他の二量体生成物の生成は阻害される。

Forsythia intermedia由来の形成性操作タンパク質の活性はコニフェリルアルコール特異的である^[10]。p-クマリルアルコールやシナピルアルコールといったその他のモノリグノールが形成性操作タンパク質存在下で酸化酵素とin vitroで反応した場合、形成性操作タンパク質非存在下での実験と区別できない生成物の不均一な混合物を与える。

構造

円偏光二色性実験により、Forsythia intermedia由来の形成性操作タンパク質の二次構造は主にβシートとループ構造から成ることが明らかにされている。三次構造は解かれていないが、タンパク質は二量体であることが確かめられている。それぞれの単量体は単一のコニフェリルアルコール結合部位を有し、全部で2つの結合部位が存在する^[11]。1分子のコニフェリルアルコールがそれぞれの部位に結合できるため、2分子間の反応構造が限定されることによって、(+)-ピノレシノールの生成が増加し、その他の生成物の生成が阻害される。

脚注

1. ^ Davin LB, Wang HB, Crowell AL, et al. (1997). “Stereoselective bimolecular phenoxy radical coupling by an auxiliary (dirigent) protein without an active center”. Science 275 (5298): 362–6. doi:10.1126/science.275.5298.362. PMID 8994027.

2. ^ Davin LB, Wang HB, Crowell AL, et al. (1997). “Stereoselective bimolecular phenoxy radical coupling by an auxiliary (dirigent) protein without an active center”. Science 275 (5298): 362–6. doi:10.1126/science.275.5298.362. PMID 8994027.

4. ^ Fournand D, Cathala B, Lapierre C (January 2003). “Initial steps of the peroxidase-catalyzed polymerization of coniferyl alcohol and/or sinapyl aldehyde: capillary zone electrophoresis study of pH effect”. Phytochemistry 62 (2): 139–46. doi:10.1016/S0031-9422(02)00573-3. PMID 12482448.

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ゲンチオビアーゼ

β-グルコシダーゼ

微生物，高等植物，動物の肝臓・腎臓・小腸粘膜，カタツムリ消化液などに広く分布するが、基質特異性は起源によって異なる^[1]。

β-グルコシダーゼの先天性欠損症はゴーシェ病を引き起こす^[1]。

出典

1. ^ ^a ^b ^c β－グルコシダーゼ、『生物学辞典』、第4版、岩波書店

· IUBMB entry for 3.2.1.21（英語）

· BRENDA references for 3.2.1.21 （英語）

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· Google Scholar references for 3.2.1.21（英語）

外部リンク

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· KEGG entry for 3.2.1.21（英語）

· BRENDA entry for 3.2.1.21（英語）

· NiceZyme view of 3.2.1.21（英語）

· EC2PDB: PDB structures for 3.2.1.21（英語）

· PRIAM entry for 3.2.1.21（英語）

· PUMA2 entry for 3.2.1.21（英語）

· IntEnz: Integrated Enzyme entry for 3.2.1.21（英語）

· MetaCyc entry for 3.2.1.21（英語）

· Atomic-resolution structures of enzymes belonging to this class（英語）

酵素栄養学

酵素栄養学（こうそえいようがく、英: enzyme nutrition）とは、酵素が重要な栄養素だとみなす理論である。エドワード・ハウエルが1946年に専門書^[1] を、1980年と1985年に一般向けの著書を出版して知られるようになった。生の食品の摂取を推奨しており、ローフーディズムの主要な根拠のひとつとなっている。現代の生化学に反するという批判もある。

エドワード・ハウエルの主張

エドワード・ハウエルは、「潜在酵素」、「食物酵素」という言葉でこの理論を説明した^[2]。

「潜在酵素」とは、体内で消化のほか、様々な生体の活動に用いられる酵素を総合的にとらえた概念である。この潜在酵素は、生物の一生で使われる総量に上限があり、これが消耗されすぎると病気の原因となり、寿命は縮むと考えられる。一方で食品に含まれる酵素を「食物酵素」と呼んだ。食物酵素の多い食事をすると、食物酵素が食品の消化を助け、人体自身の消化酵素の分泌が少なくてすむために、潜在酵素の消費を抑えることができると考えられた。さらに、酵素には「生命エネルギー」が含まれているとし、酵素の多い食物を取ることは病気を予防し、寿命を延ばすエネルギーの補充の効果があるとした。

自然の状態の食品には、元となった生物由来の酵素が含まれている。多くの動物は複数の胃を持っているが、反芻胃などで食物や微生物の酵素を利用して「事前消化」を行い、最後の胃で自身が作り出した酵素を利用する。ハウエルは人間でも胃のはじめの方の部分はこうした役割を持っていると主張した。

しかし、酵素の多くは加熱によって失活する。こうして酵素の活性を失った食品を食べた場合、はじめの胃で食物酵素による事前消化が行われず、身体で作り出した酵素を使用することになり、消化酵素を作り出している膵臓などにより負担をかけることになる。これが病気の原因となるので、食物の多くを生で食べることをすすめた。さらに、今の時代は食品の調理や加工によって酵素が活性を失った食品も多いので、酵素のサプリメントを摂取することも推奨した。この考え方はペットフードにも応用され、ペット用のサプリメントも市販されている。

また、酵素を多く含んでるので、発酵食品を薦めた。例えば、味噌では麹菌が作るアミラーゼやリパーゼをはじめとした各種の酵素が蓄積されている^[3]。

酵素を摂り込むために、食品は生で食べることを勧めているが、穀物や豆などの種子は例外としている。酵素の働きを抑制する「酵素抑制物質」を含み、そのまま食べると害になるためだ。そこで、種子は発芽させて「スプラウト」の状態にする。発芽する過程で、酵素抑制物質は消滅し、しかも酵素活性が高まり、優れた酵素食材となる。

日本では、鶴見隆史、新谷弘実らが類似した主張をしている。鶴見はスプラウトに絶大な健康効果があるとしている。新谷はすべての酵素の元となる物質が体内に蓄積されていると想定し、「ミラクル・エンザイム」と名づけ、その利用を節約することで長生きができると主張し、シンヤビオジマを提唱している^[4]。新谷はまた、酵素を構成するアミノ酸には、「記憶」があり、食物中の酵素が分解され、消化吸収された後にも、体内で酵素に再構成されると主張している。そのため、酵素を多く含んだ食品を摂取することは消化の助けになるだけでなく、体内で代謝に使われる酵素を補充する意義もあるとしている。

アメリカでは、テキサス州ヒューストンにてディッキー・フュラー博士が酵素を用いた診療を行っている^[5]。

一般的な生理学・分子生物学等との矛盾点

1985年のハウエルの著書では、引用された科学文献のほとんどが20世紀前半の研究であるといった問題点があり、時代遅れであると指摘されている^[6]。

「潜在酵素」に該当する事実も発見されていない。一般的な分子生物学や生化学の知見では、多種類の酵素の遺伝子は、それぞれ個別に制御されているとされており、総合的な酵素生産に上限があるという事実は発見されていない。また、酵素は触媒であるため、化学反応後にも消耗されることはない^[7]。

「食物酵素」が食品の「事前消化」に重要であるという考え方も一般には考えづらい。生物体にはその生物の生存のために多種類の酵素が含まれているが、それが食材となったときに消化に大きく寄与する、という考え方は一般的ではない。酵素が活性を発揮するためには、pHや温度、反応溶液の塩濃度等の条件が厳密に定められており、強酸性の胃の中では、食物自身の持つ酵素は大部分が速やかに変性してしまう^[6]。草食動物が「事前消化」を行う際には、消化管に共生する微生物の働きが重要であるが、餌中の酵素の影響が多大であるという報告はない^[8]。草食動物と異なり、人間の胃にそのような微生物は共生しておらず、「事前消化を行う前半部分」があるということも解剖学的に報告されてはいない。

アメリカでは2003年にFDAは、消化酵素のサプリメントの販売者に対し、科学的根拠がないとして警告を行った^[9]。

脚注

1. ^ Edward Howell (1946). The status of food enzymes in digestion and metabolism. Chicago: National enzyme company. OCLC 5639180.

2. ^ 小池里予、小池英『ホリスティック健康学・ホリスティック栄養学入門』ホリスティック栄養学研究所、2004年、268頁。ISBN 978-4990196400。

3. ^ 今井誠一『味噌 : 色・味にブレを出さない技術と販売』農山漁村文化協会〈食品加工シリーズ〉、2002年、26-27頁。ISBN 4-540-01151-0。

4. ^ 新谷弘実『病気にならない生き方 : ミラクル・エンザイムが寿命を決める』サンマーク出版、2005年。ISBN 4-7631-9619-7。

5. ^ ディッキー・フュラー『病気を癒し、老化を防ぐ酵素の治癒力』竹内進一郎訳、現代書林、2011年。ISBN 978-4774513393。

6. ^ ^a ^b “Do 'Food Enzymes' Enhance Digestive Efficiency, Longevity?”. Beyond Vegetarianism. 2013年10月2日閲覧。

7. ^ Donald Voet、Judith G.Voet 『ヴォート生化学上』田宮信雄ほか訳、東京化学同人、2005年（原著2002年）、第3版。ISBN 4-8079-0607-0。^{[要ページ番号]}

8. ^ 『反芻動物の栄養生理学』小原嘉昭編、佐々木康之監修、農山漁村文化協会、1998年。ISBN 4-540-98049-1。

9. ^ Stephen Barrett (2003年3月11日). “"Enzyme Deficiency"”. Quackwatch. 2013年10月2日閲覧。

参考文献

エドワード・ハウエル『キラー・フード : あなたの寿命は「酵素」で決まる』川喜田昭雄監訳・瀬野川知子訳、現代書林（原著1985年）。ISBN 4-7745-0097-6。（原著 ENZYME NUTRITION, 1985）
エドワード・ハウエル『食物酵素のbaka力』今村光一訳、ヘルス・ビジネス・マガジン社、2002年（原著1994年）。（原著 FOOD ENZYMES FOR HEALTH & LONGEVITY, 1994）
エドワード・ハウエル『医者も知らない酵素の力』今村光一訳、中央アート出版社、2009年（原著1994年）、改版。ISBN 978-4-8136-0535-5。（原著 FOOD ENZYMES FOR HEALTH & LONGEVITY, 1994）

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