補欠分子族と補酵素の違い

対象となる主な分野

1.補綴グループとは
– 定義、事実、例
2.補酵素とは
– 定義、事実、例
3.補欠分子族と補酵素の類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4.補欠分子族と補酵素の違いは何ですか
– 主な相違点の比較

重要な用語:補酵素、補因子、共有結合、酵素、金属酵素、補欠分子族

補綴群とは

補欠分子族は、酵素またはタンパク質にしっかりと結合する補因子の一種です。それらは、共有結合または非共有結合を介して酵素に結合しています。一部の補因子は、すべてのタイプの酵素にしっかりと結合します。他の酵素に緩く結合している間、他のものはいくつかの酵素に強く結合しています.ピリドキサールリン酸、フラビン モノヌクレオチド (FMN)、フラビン アデニン ジヌクレオチド (FAD)、チアミン ピロリン酸 (TPP)、およびビオチンは、強く結合した有機化合物の例です。無機金属イオンには、Co、Mn、Mg、Cu、Fe、Zn が含まれます。金属イオンと強く結合している酵素は、金属酵素として知られています。 .フェニルアラニンヒドロキシラーゼ酵素に結合する補因子を 図 1 に示します .

図 1:補因子

補欠分子族は、基質の結合と配向、反応中間体との共有結合の形成、基質との相互作用を促進して、求電子性または求核性を高めます。

補酵素とは

補酵素は、酵素に結合して酵素の機能を補助する小さな有機分子です。それらは、触媒反応中に移動する電子、特定の原子または官能基の中間担体として機能します。ほとんどの補酵素は、水溶性ビタミン B に由来します。 NAD（ニコチンアデニンジヌクレオチド）、NADP（ニコチンアデニンジヌクレオチドリン酸）、FAD（フラビンアデニンジヌクレオチド）（Vit.B2）、CoA（コエンザイムA）、CoQ（コエンザイムQ）、チアミン（ビタミンB1）、ピリドキシン（ビタミンB6） 、ビオチン、葉酸などは、酵素に結合する補酵素です。電子、水素化物イオン、水素原子、メチル基、オリゴ糖、およびアシル基は、補酵素によって輸送される化学部分の一部です。 NAD による電子の移動は、 図 2 に示されています。

図 2:NAD 機能

補酵素は反応中に変化し、補酵素を元の状態に戻すには別の酵素が必要です。補酵素は反応中に化学的に変化するため、酵素の 2 番目の基質と見なされます。したがって、補酵素は補基質とも呼ばれます。 .一方、補酵素は体内で再生されるため、体内で濃度を維持する必要があります。

補欠分子族と補酵素の類似点

• 補欠分子族と補酵素は、酵素の機能を補助する 2 種類の補因子です。
• 補欠分子族と補酵素はどちらも酵素の非タンパク質部分です。
• 補欠分子族と補酵素の両方が小さな有機分子である可能性があります。

補欠分子族と補酵素の違い

定義

補綴グループ: 補欠分子族は、酵素またはタンパク質にしっかりと結合している補因子の一種です。

補酵素: 補因子は、酵素または他のタンパク質分子にしっかりと緩く結合している非タンパク質化合物です。

分子の種類

補綴グループ: 補欠分子族は、金属イオンまたは小さな有機分子のいずれかです。

補酵素: 補酵素は小さな有機分子です。

バインディング

補綴グループ: 補欠分子族は、酵素と強く結合しているか、安定して結合しています。

補酵素: 補酵素は酵素にゆるく結合しています。

対応

補綴グループ: 補酵素または金属イオンのいずれかが、補欠分子族として機能する可能性があります。

補酵素: 補酵素は、しっかりと結合した (有機補欠分子族) か、緩く結合した小さな有機分子のいずれかです。

役割

補綴グループ: 補欠分子族は、アポ酵素と結合することにより、酵素の機能を補助します。

補酵素: 補酵素は、酵素の生物学的変換を促進します。

削除

補綴グループ: 補欠分子族は酵素から除去するのが困難です。

補酵素: 補酵素は酵素から簡単に除去できます。

例

補綴グループ: Co、Mg、Cu、Fe などの金属イオンと、ビオチンや FAD などの有機分子は、補欠分子族の例です。

補酵素: 補酵素A、ビオチン、葉酸、ビタミンB12などが補酵素の例です。

結論

補欠分子族と補酵素は、酵素の機能を助ける 2 種類の補因子です。補欠分子族は、強固に結合した金属イオンまたは単純な有機分子である場合があります。補酵素は単純な有機分子です。それらは、酵素にしっかりと結合することも、ゆるく結合することもできます。補欠分子族と補酵素の主な違いは、各タイプの補因子間の結合のタイプです。

参照:

1.「補因子、補酵素および補欠分子族」。 医療関係者向けの生化学 – 講義ノート 、2014 年 6 月 22 日、こちらから入手可能。

画像提供:

1. 「フェニルアラニンヒドロキシラーゼ変異」Thomas Shafee 著 – Commons Wikimedia による自作 (CC BY 4.0)
2.パンクラットによる「発酵アルコール」–コモンズウィキメディア経由の自身の作品（CC BY-SA 3.0）