FC2ブログ

化学物質過敏症を考える

ARTICLE PAGE

酵素とは 〜タンパク質の一種〜

薬物代謝酵素
  • comment0
  • trackback0

私たちの体には多種類のタンパク質が存在し
タンパク質は以下の20種のアミノ酸から構成されています。

  
  グリシン
  アラニン
  プロリン
  バリン *
  ロイシン *
  イソロイシン *
  メチオニン *
  フェニルアラニン *
  チロシン
  トリプトファン *
  セリン
  トレオニン *
  システイン
  アスパラギン
  グルタミン
  アスパラギン酸
  グルタミン酸
  アルギニン
  リジン *
  ヒスチジン *


  * の付いているものは 必須アミノ酸 
   
    = 体内合成できないので食物として摂取しなければならないもの

    ですが、
     
    体内合成できるアミノ酸も 

    栄養不足 や 合成酵素の異常 で合成できなければ

    疾患につながります。


そしてこれらアミノ酸から作られたタンパク質は
以下のような機能を示します。


 1)構造タンパク質

   表皮、結合組織、細胞骨格 など

    例:皮膚、爪、髪 = ケラチン(アミノ酸組成は こちら
      結合組織 = コラーゲン、エラスチン(コラーゲンのアミノ酸組成は こちら
      細胞骨格 = チューブリン

  
 2)細胞機能性タンパク質

   受容体タンパク質 = 細胞の表面や内部に存在する
              生命維持、機能に必要な

               細胞間の情報(シグナル)伝達
               必要成分(物質)の取り込み 
               必要成分(物質)の細胞核内への運搬

              に関わっている。

              例:嗅覚受容体(嗅細胞で揮発性の化学物質を感じる)
                アセチルコリン受容体(自律神経の節前線維終末などや運動神経終末
                           から放出されるアセチルコリンと結合し
                           自律神経機能や筋肉運動を調節する)
                ステロイドホルモン受容体(細胞質内で副腎皮質ホルモンや性腺ホルモンと 
                             複合体を形成し核内に到達して
                             遺伝子調節に関与する)
            
   輸送タンパク質 = 血液中や細胞膜に存在する
 
             例:アルブミン(血液にて脂質などの運搬)
               ヘモグロビン(血液にて酸素の運搬)
               トランスフェリン(血液にて鉄の運搬)
               イオンチャンネル(細胞膜を貫通し存在しカルシウムなどイオンを通過させる)
               運搬体タンパク質(膜片側表面で分子と結合すると構造が変化し
                        分子を膜の内部に運ぶ)

   収斂性タンパク質 = 骨格筋の繊維金のアクチンとミオシンという構造タンパク質
              共同して筋肉を収縮させる

     
 3)免疫タンパク質 = 体内に侵入してきた異物(抗原)と特異的に反応する
             免疫グロブリン(IgG, IgA, IgM, IgD, IgE) というタンパク質

       
 4)ホルモン = ホルモン作用を示すタンパク質

          例:オキシトシン(乳汁分泌作用、セロトニン活性化など)
            バソプレッシン(抗利尿作用、血圧上昇作用など)


 5)酵素 = 生命を維持する多様な化学反応に作用するタンパク質

         消化酵素
         薬物代謝酵素
         抗酸化酵素
         糖代謝酵素
         アミノ酸代謝酵素
         脂質代謝酵素
         ATP合成酵素など

        例えば以下の AH2 + B  →  A + BH2 という反応は

         AH2 + B  だけでは反応せず

         酵素(触媒)が加わることでその作用にて反応が進み

          →  A + BH2 

         となります。

        補酵素 が必要な 酵素 は 補酵素 が存在しなければ機能しません。

        補酵素 は ビタミンB類 から 体内で合成されます。

        ビタミンB類 は 活性型(補酵素型)に変換されなければ 補酵素 の機能を示しません。
        
          東海大学 生物化学研究室 補酵素って何? より 


        酵素の分類:

         ① 酸化還元酵素(オキシドレダクターゼ)

            反応式 : AH2 + B  →  A + BH2

            補酵素 : NAD, NADP(ナイアシン由来)
                  FAD, FMN(ビタミンB2由来)


                  などの酸化還元に関与するものが多い。(電子、水素受容体として)

           以下の種類が存在する。
 

             酸化酵素(オキシダーゼ): AH2 + O2  → A + H2O2

             脱水素酵素(デヒドロゲナーゼ): AH2 + B  →  A + BH2

              水素運搬体として補酵素に NAD, NADP, グルタチオン, チオレドキシン
              などを利用(一般にNADは酸化、NADPは還元に利用)

              例1:アルコールデヒドロゲナーゼ 

                CH3CH2OH + NAD+ → CH3CHO + NADH + H+
             
              例2:ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体(糖代謝
                 (補酵素に活性型ビタミンB1、活性型ビタミンB2、αーリポ酸が必要)

             オキシゲナーゼ : AH + O2 + 2H + 2e− → AOH + H2O

             ヒドロペルオキシダーゼ(ペルオキシダーゼ群、カタラーゼ)
              
              H2O2(過酸化水素=活性酸素)の無毒化に関与

              ペルオキシダーゼ : H2O2 + AH2 → 2H2O + A
              (グルタチオンペルオキシダーゼなど)
 
              カタラーゼ : 2H2O2 → 2H2O + O2


         ② 転移酵素(トランスフェラーゼ)

            反応式 : AX + B → A + BX
 
            補酵素 : Xにより補酵素が異なる。

           水以外の化合物Bにある官能基Xを転移させる
           Xが水素(H)以外ならすべてこのグループに属する。

           糖代謝、アミノ酸代謝に必要な酵素の多くを占める。

           以下の種類が存在する。


            キナーゼ : リン酸基を転移してリン酸エステルを作る
     
            アミノトランスフェラーゼ : アミノ酸からアミノ基をオキソ酸に転移する


        ③ 加水分解酵素(ヒドロラーゼ)

           反応式 : AB + H2O ⇄ AOH + BH
                  
           補酵素 : 含まない

          栄養の吸収に重要な酵素。

          以下の種類が存在する。

     
           プロテアーゼ : タンパク質分解酵素

           ペプチダーゼ : ペプチド分解酵素

           リパーゼ : 脂質分解酵素

           ホスホリパーゼ : リン脂質を分解

           アミラーゼ : デンプン分解酵素

           ヌクレアーゼ : 核酸分解酵素

           リボヌクレアーゼ : RNAを分解

           デオキシリボヌクレアーゼ : DNAを分解

           グリコシダーゼ : 糖鎖・多糖を分解

           エステラーゼ : エステル結合を分解


            例:アセチルコリンエステラーゼ

                O
                II +
             CH3C OCH2CH2N(CH3 )3 + H2O
+
                → CH3COOH + HOCH2CH2N(CH3 )3



        ④ 脱離酵素・合成酵素(リアーゼ)

           反応式 : AB ⇄ A + B

           補酵素 : ほとんどの酵素が補酵素を必要とする

          以下の種類が存在する。

    
           デカルボキシラーゼ : カルボキシ基を除去する

           デヒドラターゼ(脱水酵素) : 水分子を除く

           アルドラーゼ : アルドール開裂をする

           シンターゼ(合成酵素) : A + B → AB

       
        ⑤ 異性化酵素(イソメラーゼ)

           反応式 : A → A'

           補酵素 : 活性型ビタミンB6や活性型ビタミンB12などの
                 補酵素要求性が明らかにされたものもあるが
                 解析が遅れており未解明なものが多い
 

          構造異性体、光学異性体などの異性体間の変換を行う酵素。 
          ケト基とエノール基の相互変換やケトースとアルドースのの相互変換ほか  

          以下の種類が存在する。

 
           ラマーゼ : 光学異性体間の d と l を変換すろ

           エピメラーゼ : 糖分子のエピマー間の変換を触媒する

           ムターゼ : リン酸基やアミノ基を移動させる
           

       ⑥ 合成酵素(リガーゼ、シンテターゼ)

          反応式 : A + B + ATP → AB + ADP + Pi

          補酵素 : ATPを補酵素として表記している文献もある

         エネルギー(ATP)を用いて合成する酵素(中にはGTPやNADを利用するものも存在
        
         アミノ酸、ヌクレオチド、脂肪酸などの生体構成成分の合成をはじめ、
         タンパク質合成の初段階におけるアミノ酸の活性化、核酸塩基の生合成などに重要
  


          例:グルタチオン合成酵素

       

これらの酵素含むタンパク質の構造をご覧になりたい方は こちら


以上は メジカルビュー社 集中講義 生化学 第3版
    化学同人 エキスパート管理栄養士養成シリーズ4 生化学 第2版

    を主にしてまとめたものです。(リンクを除く)



疑問点と考察

 
 グルタチオンペルオキシターゼ
 (グルタチオンを利用して過酸化脂質や過酸化水素水を還元する酵素)
 は酸化還元酵素に分類していますが
 グルタチオン自身も直接還元し、無毒化します。
 このような抗酸化酵素類の分類が不明です。

 メチル化(メチレーション)に関与する メチオニン の再生に必要な
 メチオニンシンターゼはシンターゼ命名されていますが
 私の中では メチル基転移酵素 です。

  *ホモシステインにメチル基を渡してメチオニンにする

 分類が不明です。

 メチオニンシンターゼは

  私は 遺伝子検査で活性が低い という結果が出ています。

 このメチオニンシンターゼに必要な補酵素が

  活性型ビタミンB12 で

 消費された 活性型ビタミンB12 のメチル基の再生に

  活性型葉酸 が必要になります。

 この 活性型ビタミンB12 はメチコバールとして
 神経内科で処方していただき

 筋肉の異常な痛みや炎症(発熱)に効果が出ています。
 また 活性型葉酸 は睡眠に効果がりました。

 活性型葉酸 は睡眠に効果があると言われている

  グリシン 産生に必要な成分であったため

 私の中では整合性がとれました。

 またこの代謝系は グルタチオン合成 ととても関連が深く
    
 メチオニン がメチレーションに利用され ホモシステイン となると
 ホモシステイン は 活性型ビタミンB6 を補酵素とする酵素により
 シスタチオニン に変換され、同じく 活性型ビタミンB6 を補酵素とする酵素により
 システイン に変換され 先ほどの グリシン と グルタミン酸 から
 グルタチオン合成酵素 にて グルタチオン が作られます。

 グルタチオン点滴ビタメジン(ビタミンB1、B6、B12)点滴
 筋肉硬直による歩行困難 と 嗅覚鋭敏、 易疲労、 睡眠 
 に効果が出ています。

 グルタチオン合成酵素

  私は 遺伝子検査で活性が低い という結果が出ています。

 活性型ビタミンB6 も摂取していますが効果は不明です。

 効果がないのか、まだまだ足りていないのか不明ですので
 今日から増量してみます。






スポンサーサイト



Comments 0

Leave a reply