生化学において、加水分解酵素は、水を利用して化学結合を切断する生化学触媒として一般的に機能する酵素の一種です。
これにより、通常、大きな分子が小さな分子に分割されます。加水分解酵素の一般的な例としては、リパーゼ、ホスファターゼ、グリコシダーゼ、ペプチダーゼ、ヌクレオシダーゼなどのエステラーゼがあります。
エステラーゼは脂質のエステル結合を切断し、ホスファターゼは分子からリン酸基を切断します。重要なエステラーゼの例としては、アセチルコリンエステラーゼが挙げられます。これは、加水分解酵素がアセチルコリンをコリンと酢酸に分解した後、ニューロンインパルスを酢酸基に変換するのを助けます。[1]酢酸は体内の重要な代謝物であり、解糖系などの他の反応の重要な中間体です。リパーゼはグリセリドを加水分解します。グリコシダーゼは炭水化物から糖分子を切断し、ペプチダーゼはペプチド結合を加水分解します。ヌクレオシダーゼはヌクレオチドの結合を加水分解します。[2]
加水分解酵素は分解作用を持つため、体にとって重要です。脂質では、リパーゼは脂肪やリポタンパク質などの大きな分子を脂肪酸やグリセロールなどの小さな分子に分解します。脂肪酸やその他の小さな分子は合成やエネルギー源として使用されます。[1]
命名法
加水分解酵素の体系的な名前は「基質加水分解酵素」として形成されます。ただし、一般的な名前は通常「基質塩基」の形になります。たとえば、ヌクレアーゼは核酸を切断する加水分解酵素です。
分類
加水分解酵素は、酵素のEC 番号分類ではEC 3に分類されます。加水分解酵素は、作用する結合に基づいて、さらにいくつかのサブクラスに分類できます。
- EC 3.1 :エステル結合 (エステラーゼ:ヌクレアーゼ、ホスホジエステラーゼ、リパーゼ、ホスファターゼ)
- EC 3.2 : 糖類(DNAグリコシラーゼ、グリコシド加水分解酵素)
- EC 3.3 :エーテル結合
- EC 3.4 :ペプチド結合(プロテアーゼ/ペプチダーゼ)
- EC 3.5 :ペプチド結合以外の炭素-窒素結合
- EC 3.6 酸無水物(酸無水物加水分解酵素、ヘリカーゼおよびGTPaseを含む)
- EC 3.7 炭素-炭素結合
- EC 3.8 ハロゲン結合
- EC 3.9 : リン-窒素結合
- EC 3.10 : 硫黄-窒素結合
- EC 3.11 :炭素-リン結合
- EC 3.12 : 硫黄-硫黄結合
- EC 3.13 :炭素-硫黄結合
臨床上の考慮事項
ヒトの腸内のラクトバチルス・ジェンセニイが分泌する加水分解酵素は、肝臓を刺激して食物の消化を助ける胆汁酸塩を分泌させます。 [3]
膜結合型加水分解酵素
多くの加水分解酵素、特にプロテアーゼは、膜タンパク質として生体膜に結合しているか、単一の膜貫通ヘリックスを介して固定されています。[4]他にも、菱形プロテアーゼのように、複数のスパンの膜貫通タンパク質があります。
語源と発音
ヒドロラーゼ(/ ˈ h aɪ d r oʊ l eɪ s , - l eɪ z /)という単語は、加水分解のhydrol音節に-aseの結合形を接尾辞として付けたものです。
参照
参考文献
- ^ ab 「加水分解酵素 - 化学百科事典 - 水、例、分子」。www.chemistryexplained.com 。 2018年4月29日閲覧。
- ^ 「加水分解酵素 | 酵素のクラス | ブリタニカ」www.britannica.com 2018年4月9日2017年4月29日閲覧。
- ^ Prince, Amanda L.; Antony, Kathleen M.; Chu, Derrick M.; Aagaard, Kjersti M. (2014). 「マイクロバイオーム、分娩、出産のタイミング:答えよりも疑問の方が多い」。Journal of Reproductive Immunology . 104–105: 12–19. doi :10.1016/j.jri.2014.03.006. ISSN 0165-0378. PMC 4157949. PMID 24793619 .
- ^ 「一回通過膜加水分解酵素のスーパーファミリー」membranome.org 2018年7月。2022年3月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年7月23日閲覧。
- ロンドン大学クイーン・メアリー校化学科のEC 3入門では、3.1-3.4のみをカバーしています。
- より詳細な分類
