触媒機構

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酵素は、触媒する反応の種類に基づき7つのクラスに分類され、基質の同定情報と併せて個々の酵素の命名の根拠となります。これは分類およびコード番号付与の基盤でもあります。

クラス1．酸化還元酵素（Oxidoreductases）

A_red + B_ox → A_ox + B_red

EC1に分類される本クラスには、酸化還元反応を触媒するすべての酵素が含まれます。一般名としてはデヒドロゲナーゼ（脱水素酵素）およびレダクターゼ（還元酵素）が用いられます。オキシダーゼ（酸化酵素）は、受容体がO₂である場合にのみ使用されます。
オキシダーゼ：電子受容体として酸素を用いるが、基質に酸素原子を取り込まない
デヒドロゲナーゼ：電子受容体として酸素以外の分子（例：NAD⁺）を用いる
オキシゲナーゼ：酸素を基質に直接取り込む
ペルオキシダーゼ：電子受容体としてH₂O₂を用いる

クラス2．転移酵素（Transferases）

A - B + C → A + B - C

EC2に分類される転移酵素は、ある化合物（一般に受容体とみなされる）へ官能基を転移する酵素です。
メチルトランスフェラーゼ：基質間で1炭素単位を転移する
アミノトランスフェラーゼ：アミノ酸からケト酸へNH₂を転移する
キナーゼ：ATPから基質へPO₃~を転移する
ホスホリラーゼ：無機リン酸から基質へPO₃~を転移する

クラス3．加水分解酵素（Hydrolases）

A-B + H₂O → A-H + B-OH

EC3の加水分解酵素は、リン酸無水結合を含むC-O、C-N、C-Cなどの結合、ならびにその他の結合の加水分解的開裂を触媒します。多くの場合、水を受容体とする反応が先に見出され、酵素の主要な生理機能と考えられているため、これらの酵素は転移酵素ではなく加水分解酵素として分類されます。
ホスファターゼ：基質からPO_3-を除去する
ホスホジエステラーゼ：核酸などに見られるホスホジエステル結合を開裂する
プロテアーゼ：タンパク質などに見られるアミド結合を開裂する

クラス4．リアーゼ（Lyases）

A(XH)-B → A-X + B-H

EC4の酵素は、脱離反応によりC-C、C-O、C-Nなどの結合を開裂し、二重結合または環構造を残す、あるいは逆に二重結合へ基を付加します。
デカルボキシラーゼ：脱離反応によりCO₂を生成する
アルドラーゼ：脱離反応によりアルデヒドを生成する
シンターゼ：ATPの関与なしに2分子を結合させる

クラス5．異性化酵素（Isomerases）

A-B → B-A

EC5に分類される異性化酵素は、1分子内での幾何学的または構造的変換を触媒します。異性の種類に応じて、ラセマーゼ、エピマーゼ、シス-トランス異性化酵素、イソメラーゼ、トートメラーゼ、ムターゼ、またはシクロイソメラーゼと呼ばれます。
ラセマーゼ：L体とD体の立体異性体を相互変換する
ムターゼ：分子内の原子間で基を転移する

クラス6．リガーゼ（Ligases）

A + B + ATP → A-B + ADP + Pi

リガーゼは、ATPまたは同様の三リン酸化合物における二リン酸結合の加水分解と共役して、2分子を結合させる反応を触媒する酵素です。
カルボキシラーゼ：基質としてCO₂を用いる
シンテターゼ：ATP依存性反応により2分子を結合させる

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クラス7．トランスロカーゼ（Translocases）

新しいクラスとしてEC 7（トランスロカーゼ）がECリストに追加されました。ENZYMEではリリース2018_10から収載されます。EC 7の詳細はこちらをご覧ください。