酵素は、生体触媒として働くことができるタンパク質分子です。
酵素は3つの特徴を持っています。
第一に、酵素の主な機能は、反応速度を上げることである。
第二に、ある特定の酵素が、ある特定の基質に特異的に作用し、生成物を生み出すこと。
そして第三に、酵素は低活性から高活性へ、またはその逆へと制御することができる。
酵素の中には、同じ反応を触媒することができるものがあります。
これらはアイソザイムと呼ばれる。
約3、000の酵素のユニークなセットは、遺伝的に合成されるようにプログラムされており、細胞に個性を与えている。
もし、1つの酵素に欠陥があれば、その影響は甚大です。
酵素の命名には、系統名だけでなく、一般的な名称も用いられている。
今回はその解説をする。
- 酵素はどのように命名されるのか
- 酵素の命名の原則
- 酵素の分類レベル
酵素はどのように名付けられるのか
酵素の一般的な名称には、酵素が作用する基質の名称、または酵素が触媒する化学反応を表す接頭辞が含まれるのが一般的です。
接頭辞の後には、「ase」という接尾辞が付きます。
この接尾辞は、単にその化合物が酵素であることを示すものです。
例えば、タンパク質をアミノ酸に分解する酵素は、「プロテイナーゼ」または「プロテアーゼ」と名付けられます。
同様に、アルコールの脱水に関与する酵素は「アルコールデヒドロゲナーゼ」と命名される。
しかし、レンニン、ペプシン、トリプシンなど、もともと研究されていた酵素の名前をつけるときには、もっと古いくだけた名前が使われることがあります。
図1にグルコシダーゼという酵素を示す。
マルトースをグルコース2分子に変換する反応を触媒する。
図1:グルコシダーゼ酵素
酵素の命名法および触媒する反応による分類は、国際生化学分子生物学連合(IUBMB)によって体系化されたものです。
酵素の命名法も分類法も、互いに密接に関連し合っているため、一緒に扱われている。
酵素の命名規則
酵素の命名法における一般的な原則は次の3つです。
- 1.接尾辞-aseは単一の触媒体に対してのみ用いる。従って、複数の酵素を含む系には適用できない。
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- 分類・命名の原則は、特定の酵素が触媒する反応に基づくべきです。
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- 酵素は、触媒する反応によってグループに分けられる。
3.酵素は触媒する反応によってグループに分けられ、機能的に関連するグループは、各グループにコード番号を付けて分類される。
コード番号の前には’EC’が付き、さらに4つの要素がポイントで区切られています。
この4つの要素には以下のような意味があります。
-
- 最初の図は、酵素のクラスを示す。
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- 2番目の図は、酵素のサブクラスを示す。
- 3.第4図は、酵素のサブサブ分類を示す。
- 第5図は、そのサブサブクラスにおける酵素の通し番号を示す。
酵素の分類
酵素のトップレベルの分類とその名称、機能を下表に示す。
酵素の分類|名称と機能|EC 1 | |
EC 1|酸化還元酵素。EC 1|酸化還元酵素:水の添加・除去 | |
EC 2|トランスフェラーゼ。電子の移動 | |
EC 3|ヒドロラーゼ。ラジカルの移動 | |
EC 4|リアーゼ。C-C結合の分割・形成 | |
EC 5|イソメラーゼ。異性化酵素:分子の形状や構造を変える | |
EC 6|リガーゼ。ATPや他の三リン酸のリン酸結合を加水分解して、2つの分子を結合させる。 |
表1:酵素の分類のトップレベル
酵素は、この命名法で完全に特定することができる。
例えば、ヘキソキナーゼは転移酵素(EC 2)であり、アルコール基(EC 2.7.1)を含む六糖にリン酸基(EC 2.7)を付加している。
従って、ヘキソキナーゼの命名法はEC 2.7.1.1です。
結論
酵素は、反応を触媒することにより、反応速度を増加させる。
酵素は一般に、作用する基質に基づいて命名される。
酵素はまた、触媒する反応の種類に基づいて命名される。
IUBMBでは、酵素の分類と組み合わせた体系的な命名法を開発している。
酵素は体系的な酵素命名法により、6つのクラスに分類されている。
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