【解説】酵素とは?ATP産出に関わる酵素のみまとめてみました

ミトコンドリアのイラスト

身体のエネルギーの生み出し方を知れば体力も知能も健康も最高に良くなる

れいちゃん

読者のみなさん!おはようこんにちはこんばんは!れいちゃんです。
筆者がブログを始めた理由はここにクリック。
今回はエネルギーについてお話していきます。生化学的に関わる内容になります。
特に「酵素」についてお話していきます。
そんな方にもわかりやすく説明していきたいと思います。
どうぞよろしくお願い致します。

1.酵素の結論

酵素自体は全てたんぱく質でできています。
そして一部の酵素では補酵素・補因子が大切になってきます。
そのどれも失っては働きが悪くなってしまいます。
別にここに挙げられている酵素の名前は覚えなくて大丈夫ですが、体内ではものすごい数の酵素によって日々エネルギーを生み出してがんばってくれていることを覚えて頂けたらと思います。

2.酵素

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)、7であれば転位酵素 (トランスロカーゼ)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。

引用元:EC番号 (酵素番号)@wiki

EC 1.X.X.X-デヒドロゲナーゼ

酸化還元酵素(さんかかんげんこうそ、oxidoreductase)とはEC第1群に分類される酵素で、酸化還元反応を触媒する酵素である。オキシドレダクターゼとも呼ばれる。生体内では多数の酸化還元酵素が知られており、約560種類ともいわれる。

引用元:酸化還元酵素@wiki

解糖系

EC 1.2.1.12 グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ(解糖系第6段階)

クエン酸回路

EC 1.1.1.41 イソクエン酸デヒドロゲナーゼ (NAD+)(クエン酸回路第4段階)
EC 1.1.1.42 イソクエン酸デヒドロゲナーゼ (NADP+)(クエン酸回路第5段階)
EC 1.2.4.2  オキソグルタル酸デヒドロゲナーゼ複合体(クエン酸回路第6段階)
EC 1.8.1.4  オキソグルタル酸デヒドロゲナーゼ複合体(クエン酸回路第6段階)
EC 1.3.5.1  コハク酸デヒドロゲナーゼ(クエン酸回路第8段階・電子伝達系複合体Ⅱ)
EC 1.1.1.37 リンゴ酸デヒドロゲナーゼ(クエン酸回路第10段階)

電子伝達系

EC 1.6.5.3  NADH:ユビキノン還元酵素 (水素イオン輸送型)(電子伝達系複合体Ⅰ)
EC 1.3.5.1  コハク酸デヒドロゲナーゼ(電子伝達系複合体Ⅱ・クエン酸回路第8段階)
EC 1.10.2.2 補酵素Q-シトクロムcレダクターゼ(電子伝達系複合体Ⅲ)
EC 1.9.3.1  シトクロムcオキシダーゼ(電子伝達系複合体IV)

好気性解糖

EC 1.2.4.1  ピルビン酸デヒドロゲナーゼ (好気性解糖系・ピルビン酸→アセチルCoA)
EC 1.8.1.4  ジヒドロリポイルデヒドロゲナーゼ(好気性解糖・ピルビン酸→アセチルCoA)

嫌気性解糖・糖新生

EC 1.1.1.27 L-乳酸デヒドロゲナーゼ(嫌気性解糖・糖新生)
EC 1.1.1.37 リンゴ酸デヒドロゲナーゼ(糖新生第1-2,1-3段階・解糖系第10段階の逆)

EC 2.X.X.X-トランスフェラーゼ

転移酵素(てんいこうそ、英: transferase)とは、EC第2群に分類される酵素で、一方の基質から他方の基質へと原子団〈転移基〉を移動させる反応を触媒する酵素である。トランスフェラーゼとも呼ぶ[1]。

引用元:転移酵素@wiki

解糖系

EC 2.7.1.1  ヘキソキナーゼ(解糖系第1段階)
EC 2.7.1.11 ホスホフルクトキナーゼ-1(解糖系第3段階)
EC 2.7.2.3  ホスホグリセリン酸キナーゼ(解糖系第7段階)
EC 2.7.1.40 ピルビン酸キナーゼ(解糖系第10段階)

クエン酸回路

EC 2.3.3.1  クエン酸シンターゼ(クエン酸回路第1段階)
EC 2.3.1.61 オキソグルタル酸デヒドロゲナーゼ複合体(クエン酸回路第6段階)

好気性解糖

EC 2.3.1.12 ジヒドロリポイルトランスアセチラーゼ(好気性解糖・ピルビン酸→アセチルCoA)

EC 3.X.X.X-ヒドロラーゼ

加水分解酵素(かすいぶんかいこうそ、英: hydrolase)とはEC第3群に分類される酵素で、加水分解反応を触媒する酵素である。ヒドロラーゼと呼ばれる。代表的な反応はタンパク質、脂質、多糖〈炭水化物〉をアミノ酸、脂肪酸、ブドウ糖などに消化分解する生化学反応に関与する。あるいはコリンエステラーゼ、環状ヌクレオチドホスホジエステラーゼやプロテインホスファターゼのような生体内のシグナル伝達に関与するものも多い。

引用元:加水分解酵素@wiki

嫌気性解糖・糖新生

EC 3.1.3.11 フルクトース-1,6-ビスホスファターゼ(糖新生第8段階・解糖系第3段階の逆)
EC 3.1.3.9  グルコース-6-ホスファターゼ(糖新生第10段階・解糖系第1段階の逆)

EC 4.X.X.X-リアーゼ

リアーゼ(lyase)とはEC第4群に属する酵素で、脱離反応により二重結合を生成したり、逆反応の付加反応により二重結合部位に置換基を導入する反応を触媒する酵素である。英語に従ってライエースと表記される場合もある。日本語では除去付加酵素〈じょきょふかこうそ〉とも呼ばれる。

引用元:リアーゼ@wiki

解糖系

EC 4.1.2.13 アルドラーゼ(解糖系第4段階)
EC 4.2.1.11 ホスホピルビン酸ヒドラターゼ(解糖系第9段階)

クエン酸回路

EC 4.2.1.3  アコニット酸ヒドラターゼ(クエン酸回路第2・3段階)
EC 4.2.1.2  フマラーゼ(クエン酸回路第9段階)

嫌気性解糖・糖新生

EC.4.1.1.49 ホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ(糖新生第1-4段階・解糖系第10段階の逆)

EC 5.X.X.X-イソメラーゼ

異性化酵素(いせいかこうそ、isomerase)とはEC5群に属する酵素で分子内反応を触媒する酵素である。日本語でもイソメラーゼと表されることもある。

引用元:異性化酵素@wiki

解糖系

EC 5.3.1.9  グルコース-6-リン酸イソメラーゼ(解糖系第2段階)
EC 5.3.1.1  トリオースリン酸イソメラーゼ (解糖系第5段階)
EC 5.4.2.1  ホスホグリセリン酸ムターゼ(解糖系第8段階)

EC 6.X.X.X-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。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。リガーゼは別名としてシンテターゼ(シンセテース)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)はリアーゼ(ライエース)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。

引用元:リガーゼ@wiki

クエン酸回路

EC 6.2.1.4  スクシニルCoAシンターゼ(クエン酸回路第7段階)
EC 6.2.1.5  スクシニルCoAシンターゼ(クエン酸回路第7段階)

嫌気性解糖・糖新生

EC 6.4.1.1  ピルビン酸カルボキシラーゼ(糖新生第1-1段階・解糖系第10段階の逆)

7.参考リンク

参考 酵素Wikipedia 参考 EC番号 (酵素番号)Wikipedia

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