酵素の共同因子
多くの酵素は 円滑に機能を発揮するために その働きを助けてくれる共同因子を必要とします ＜共同因子とは？＞ 酵素分子の中には しばしばタンパク質以外の低分子物質が含まれています それらは共同因子と呼ばれ 酵素の働きを助けてくれます ＊配合団 ＊補酵素 有機化合物 ＊補助因子 ミネラル・金属イオン の3つのグループがあります＠単純酵素と複合酵素 共同因子の有無により 酵素は「単純酵素」と「複合酵素」に分けられます ＊単純酵素： タンパク質だけでできている酵素 ペプシン アミラーゼ リパーゼなどの消化酵素が代表例です ＊複合酵素： タンパク質以外の共同因子との複合体 酵素の大部分を占めます 複合酵素のタンパク質部分はアポ酵素と呼ばれ 非タンパク質の共同因子が結合するとホロ酵素と呼ばれます
複合酵素は 共同因子がないと活性化しません また 共同因子としてミネラルを必要とする酵素は 金属酵素と呼ばれます では 各グループについて詳しく説明します ＜配合団＞ 酵素のタンパク質にしっかり結合した分子です ＊カタラーゼにおける ヘム ＊コハク酸デヒドロゲナーゼにおける FAD などが代表例です
＜補酵素＞ 10種類ほど存在し そのほとんどがビタミンB群です ＠補酵素が結合すると 酵素の働きは活性化されます ＊酵素が反応するとき 基質と一諸に共存することが必要とされ 酵素反応の進行によって基質とともに消費されます
＊補酵素と酵素の結合は共有結合ではなく ゆるやかな結合です ＠補酵素が働く反応 ＊酸化還元反応 ＊官能基の転移 などです 加水分解反応などの比較的単純な化学反応では 補酵素は必要とされません ちなみに 官能基 とは 有機化合物の構造の基礎である炭素骨格に 結合する原子集団で 水酸基 アミノ基 カルボキシル基 カルボニル基 などがあります
有機化合物の炭素鎖の ＊どの場所に ＊どのような官能基が結合しているか によって その化合物の反応性や性質が規定されます また 化学反応の際は 官能基に特異的な酵素の働きにより 有機化合物間で官能基の移動がなされ 化合物の性状が変化します
＠ビタミンBから出来ていることが多い ＊食物から摂られたビタミンB群が 体内で修飾を受けて補酵素に変わり機能を発揮します
＊エネルギー産生につながる タンパク質 糖質 脂質の三大栄養素の代謝反応に 深く関与します 三大栄養素の代謝反応を簡単に復習すると 下図に示されるように ＊糖質は 解糖系を経てピルビン酸からアセチルCoAになり ＊脂質は 脂肪酸に分解され β酸化によりアセチルCoAになり ＊タンパク質は アミノ酸に分解されて それぞれ代謝の最終ステップである TCA回路に流れ込みます 補酵素は これら各栄養素の代謝のさまざまな反応を 円滑に行えるようヘルプし 生体内でのエネルギー産生を支えます
＠ひとつの補酵素が さまざまな代謝系に対応し得ます ＊例えば コエンザイムA（CoA）は 置かれた状況により TCA回路 β酸化 の いずれにも関与します
＠補酵素の種類と機能 ＊ビオシチン： カルボキシ基化を行う 原料はビオチン ＊コパミド補酵素： アルキル化などを行う 原料はB12・コバラミン ＊テトラヒドロ葉酸： 炭酸基転移を行う 原料は葉酸 ＊チアミンピロリン酸： アルデヒド転移 脱炭酸を行う 原料はB1・チアミン ＊ピリドキシサルリン酸： アミノ基転移 ラセミ化 脱炭酸などを行う 原料はB6・ピリドキシン ＊コエンザイムA： アシル基転移を行う 原料はパントテン酸 ＊NAD NADP： 酸化還元を行う 原料はニコチンアミド ナイアシン ＊FAD FMN： 酸化還元を行う 原料はB2・リポフラミン ＜補助因子：ミネラル・金属イオン＞ Mg Mn Zn Ca Cu Fe などのミネラルは 種々の酵素分子に取り込まれ 補助因子として触媒作用に関与します
＠関与する反応 ＊加水分解酵素を含め 補酵素よりも より多くの種類の酵素の働きを補助します ＠補因子の種類と機能 ＊亜鉛 アルコールデヒドロゲナーゼ カルボキシペプチダーゼA などの酵素を補助し 細胞分裂 成長 エネルギー産生に関わります ＊Mg ATPアーゼなどの酵素を補助し ATP産生に関わります ＊Cu 抗酸化酵素SOD チロシナーゼ アセトアルデヒド脱水素酵素 などの酵素を補助し 抗酸化反応などに関わります ＊Ca タカアミラーゼなどの酵素を補助し 代謝反応などに関わります ＊セレン グルタチオンペルオキシダーゼなどの酵素を補助し 抗酸化反応などに関わります
などがあります 来週からビタミン ミネラルについて説明しますが 今日解説したように それらの多くが 補酵素 補助因子として酵素反応に関わっていることを 覚えておいてください
高橋医院
