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ホリスティック栄養学&ホリスティックケアを中心とした健康コラム By Yukiyo
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酵素の特異性

以前、『“鍵と鍵穴”のように、それぞれの酵素はそれぞれ一つの仕事しかできません』というお話をしました。
1894年にドイツのエミール・フィッシャーが表した、基質の形状と酵素のある部分の形状は鍵と鍵穴の関係にあり、形の似ていない物質は触媒されないという、鍵と鍵穴説によるものです。

今日はそのことについてもう少し詳しくお話しますね。

酵素は作用する物質を選択する能力を持っていて、その特性を基質特異性といいます。

酵素であるタンパク質の立体構造には様々な大きさや形のくぼみがあり、それはタンパク質の一次配列(アミノ酸の配列順序)に応じて決められているのです。

その様子を図にしてみました。



鍵穴はまさにタンパク質立体構造のくぼみ(クラフト)で、酵素は、くぼみに合った基質だけをくぼみの奥に存在する酵素の活性中心へ導くことで、酵素作用を発現します。基質は酵素によって、いくつか反応産物に分かれるけれど、酵素自身は変化しません。
また、タンパク質の立体構造は、PHや温度により変化するので、それぞれの酵素反応には、最適なPHや温度(至適PH・至適温度)が存在します。

基質の結合した酵素は、それが結合していない酵素よりもエントロピー(物質や熱の拡散の程度を表すパラメーター)が減少していると考えられていて、基質を結合させた酵素はあらゆるストレス(熱や pH の変化など)に対して安定です。


酵素のもう1つの機能上の特性として、反応特異性があります。
生体内ではある1つの基質に着目しても、作用する酵素が違えば生成物も変わってきます。
1つの化学反応しか触媒しない性質のことを言います。

酵素が反応特異性を持つために、1つの酵素は生体内の複雑な代謝経路の1か所のみを担当しています(消化酵素などいくつかの例外を除く)。

まず、ある代謝経路が存在するかどうかは、その代謝経路を担当する固有の酵素が存在するかどうかに左右されるので、その酵素タンパク質を産生する遺伝子の発現によって制御できます。
また、代謝生産物の1つが過剰になった場合、その代謝経路を担当する固有の酵素の活性にフィードバック阻害がおこるため、過剰な生産が動的に制御されるのです。

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| Yukiyo | 酵素(エンザイム) | 18:05 | comments(4) | -
こういう図まで作っちゃうんですね〜。
文字だけだとわかりにくいけど、図があるととてもわかりやすいです。
| Yoko | 2010/06/19 6:20 PM |

図はわかりやすかったですが、ちょっと難しいですね。。。
| レオ | 2010/06/19 5:00 PM |

鍵と鍵穴のように、それぞれの酵素はそれぞれ一つの仕事しかできません・・・で、わかったつもりでいましたが、詳しい説明を聞いたら、ちょっと難しくなってしまったような・・・。
| Eri | 2010/06/18 8:39 PM |

ちょっと難しかったですが、よくわかりました。
図がわかりやすかったです。
| Hana | 2010/06/18 6:32 PM |












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