easai's Biochemistry

EC番号

酵素は種類が非常に多く、数千を超えます。 そこで、それらを体系的に分類するために EC番号(Enzyme Commission number) が使われています。

EC番号は、 反応の種類 → 基質 → 反応の詳細 → 個別酵素 という階層構造になっており、番号を見るだけで酵素の性質をある程度推測できます。

アミラーゼ(ジアスターゼ) EC 3.2.1.1
アルコールデヒドロゲナーゼ(アルコール脱水素酵素) EC 1.1.1.1, EC 1.1.1.2, EC 1.1.1.71 など (同じ「アルコール脱水素酵素」でも複数のEC番号が存在する)

第1番号(クラス)— 反応の大分類

最初の数字は「どんな種類の反応を触媒する酵素か」を示します。
EC 1 — オキシドレダクターゼ(酸化還元酵素) 酸化・還元反応を触媒する酵素。
EC 2 — トランスフェラーゼ(転移酵素) 官能基を別の分子へ転移する酵素。
EC 3 — ヒドロラーゼ(加水分解酵素) 加水分解反応を触媒する酵素。
EC 4 — リアーゼ(脱離酵素) 分子から基を非加水分解的に除去する酵素。
EC 5 — イソメラーゼ(異性化酵素) 分子内で構造を組み替える酵素。
EC 6 — リガーゼ(合成酵素) ATPなどのエネルギーを使って結合を形成する酵素。

第2番号(サブクラス)— 反応の具体的な型

同じクラスの中で、どの基質や結合を扱うかを示します。

例: EC 3.2.x.x → Glycosylase(グリコシル化合物を加水分解)
切断する結合:
  • グリコシド結合(「糖同士の結合」を切る典型的な グリコシダーゼ)
  • リン酸ジエステル結合(核酸の リン酸ジエステル結合 を切る ヌクレアーゼ)
  • グリコシル–ホスファチジルイノシトール結合(細胞膜の GPIアンカー を切る酵素)
  • グリコサミノグリカンの結合(ヘパラン硫酸・コンドロイチン硫酸 などの糖鎖を切る)
  • その他のグリコシル結合

第3番号(サブサブクラス)— 反応の詳細

基質の種類や結合の種類など、より細かい反応の特徴を示します。

例: EC 3.2.1.x → Glycosidase(グリコシド結合の加水分解)
α‑アミラーゼ、β‑ガラクトシダーゼ、β‑グルコシダーゼなど。

第4番号(個別酵素)— 個々の酵素を特定

同じ反応型でも複数の酵素が存在するため、最後の番号で個別酵素を区別します。

例: EC 3.2.1.1 → α-アミラーゼ。

EC.1. オキシドレダクターゼ oxidoreductase(酸化還元酵素)



オキシドレダクターゼ(酸化還元酵素)は酸化還元反応を触媒します。

オキシドレダクターゼは反応の種類で、脱水素酵素(デヒドロゲナーゼ dehydrogenase)、電子の移動(シトクロム cytochrome など)、酸化酵素(オキシダーゼ oxidase)など分類されます。

シトクロム

シトクロム cytochrome はヘム鉄を持つヘムタンパク質です。ヘム鉄の鉄イオンは酸化還元作用を持ちます。
シトクロムc
シトクロムc
シトクロムcは水溶性で、カスパーゼを活性化することでアポトーシスを引き起こします。[*]

In TCA cycle, cytochrome aa3 transports electron to oxygen, which are subject to CO and cyanide poisoning. Cytochrome b5 and P450 are found on ER.

フラボタンパク質

フラボタンパク質 flavoproteins
Flavoproteins binds to FMN or FAD as prosthetic groups.
Figure 7: Flavin
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L-amino acid oxidase oxidize L-amino acids.
xanthine oxidase converts purine to urine.
aldehyde dehydrogenase contains molybdenum and non-heme iron.
glucose oxidase prepared from fungi.
flavin nucleotides forms a radical.

脱水素酵素(デヒドロゲナーゼ dehydrogenase)

Many dehydrogenases acts with NAD+ or NADP+ from niacin as coenzymes, such as alcohol dehydrogenase and glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase. NADH dehydrogenase, succinate dehydrogenase, acetyl-CoA dehydrogenase, mitochondrial glycerol-4-phosphate dehydrogenase, and electron-transferring flavoprotein contains riboflavin. Peroxidases and Catalases Peroxidases remove electron from hydrogen peroxide to electron acceptors such as ascorbate, quinones, and cytochrome c. Glutathione peroxidase in the erythrocytes contains selenium and catalyze the destruction of H2O2. Catalase in blood, bone marrow, mucous membranes, kidney, and liver contains four hemes catalyzes the destruction of H2O2. Peroxisomes(microbodies) contains both catalases and oxidases.

オキシゲナーゼ oxygenase


オキシゲナーゼ oxygenase(ヒドロキシラーゼ hydroxylase)は基質が酸素原子を取り込む反応を触媒します。
Homogentisate dioxygenase, 3-hydroxyanthranilate dioxygenase, and Ltryptophan dioxygenase(tryptophan pyrrolase) contains iron and are dioxygenases. Cytochrome P450 and cytochrome b5 incorporate oxygen in the hydroxylase cycle. The hydroxylase cycle involves the metabolism of benzpyrene, aminopyrine, aniline, morphine, and benzphetamine. Phenobarbital induces formation of microsomal enzymes and of cytochrome P450. Cytochrome P450 catalyze steroidal hydroxylations. Superoxide free radical O2are formed reduced flavins are reoxidized. Superoxide can reduce oxidized cytochrome c. Superoxide dismutase converts free radicals to H2O2. The superoxide dismutase in cytoplasm contains Cu2+ and Zn2+, whereas mitochondrial enzyme contains Mn2+ as in bacteria which suggests the linkage between the mitochondrial symbiosis with prokaryotes. Vitamin E( -tocopherol) is an antioxidant.