​■酵素の仕事シリーズ

​1)はじめに

酵素と聞いて何を思い浮かべますか?ジアスターゼのような消化酵素、あるいは美容健康食品でしょうか。いずれにせよ酵素は何かしら役に立つものという意識のある人が多いことと思います。例えば、発酵食品の生産にも微生物の持つ酵素が欠かせません。一方、腐敗も微生物の持つ酵素によって進行します。また、人や動物、植物、微生物などあらゆる生命体に必須の物質です。食べ物を消化するときには、アミラーゼやペプシン、トリプシン、リパーゼなどの消化酵素の分泌が必要です。食べ物を消化し分子レベルにまで細かく分解することで体内に取り込むことができます。また、体内に入り込んだ病原菌も免疫細胞によって取り込まれ分解され、それら病原菌に対する抗体ができ結果的に感染や発症を抑制することができます。細胞自身もエネルギー生産のために、TCA回路(Tricarboxylic Acid Circle-クエン酸回路、クレブス回路ともいいます。)と呼ばれる仕組みを動かしていますが、そこにも数多くの酵素が関与しています

 

多くの場合、酵素本体はアミノ酸と糖で構成されており、特徴としては、酵素が関与する反応を室温程度で水の中で行うことができること、化学反応に比べ、反応速度がけた違いに速いこと、反応の選択性が極めて高いことなどが挙げられます。生体においては、酵素の活性中心では反応がタイミングよく行われ、正常に生命が機能するためにあらゆる酵素反応の調和がとれています。必要な場所で必要な時間だけ働く酵素とそれを作り出す仕組みは、分子生物学的手法を使って明らかにされてきています。疾病は、一つはこれら酵素の働きの異常と捉えることができるかもしれません。そのため、酵素やタンパクの発現過程や構造に着目した治療法が研究されています。

 

これら酵素を分析するために数多くの手法が開発されてきました。最初に発見された酵素はジアスターゼ(アミラーゼ)という酵素です。以来、これまでに数千種類もの酵素が見いだされています。それぞれの機能を知るためには分析が必要で、いくつかの酵素については一般的な方法が提案されています。また、新たな分析方法の提案も行われています。このシリーズでは、それぞれの酵素の役割と分析方法を中心にご紹介してまいります。

​酵素の分類と各酵素の機能概略