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分光光度法アッセイを用いた酸化還元酵素の酵素活性測定

オキシドレダクターゼは、電子をある分子から別の分子へ移動させる反応を触媒する酵素の一群です。電子を与える分子は電子供与体または還元剤と呼ばれ、電子を受け取る分子は電子受容体または酸化剤と呼ばれます。オキシドレダクターゼ酵素は代謝過程において重要な役割を果たしています。これらは、解糖系、TCAサイクル、酸化的リン酸化、アミノ酸代謝など、好気性および嫌気性経路の両方で見られます。オキシドレダクターゼ酵素はその機能を果たすためにレドックス補因子を利用します。一般的なレドックス補因子には、FAD（フラビンアデニンジヌクレオチド）、Fd（フェレドキシン）、FMN（フラビンモノヌクレオチド）、NAD（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）、NADP（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸）、コエンザイムB、コエンザイムQなどがあります。例えば、酵素グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼは、解糖系においてNAD+をNADHに還元します。一方、NADHは酸化的リン酸化経路でNAD+に再酸化され、細胞の適切なレドックス状態が維持されます。解糖系で生成されたピルビン酸は、嫌気的解糖系によりNADHを還元剤として乳酸に還元されます。レドックス補因子は、その構造中に1つ以上の芳香族または不飽和環状化学基を持っています。そのため、補因子は還元型または酸化型、あるいはその両方の状態で強く紫外線または可視光を吸収します。これにより、レドックス補因子は分光光度法による酵素アッセイの優れたレポーターとなります。

オキシドレダクターゼは、オキシダーゼやデヒドロゲナーゼなど、さまざまなサブタイプに分類されます。オキシダーゼ酵素は分子状酸素を水素または電子の受容体として利用します。対照的に、デヒドロゲナーゼ酵素は基質を酸化するために水素をNAD、NADP、またはフラビンに移動させます。他のオキシドレダクターゼには、レダクターゼ、ペルオキシダーゼ、ヒドロキシラーゼ、オキシゲナーゼなどがあります。レダクターゼも多くの場合オキシダーゼとなり得ます。なぜなら、ほとんどのレドックス反応は可逆的だからです。レドックス反応の方向は、熱力学と速度論の両方に依存します。ペルオキシダーゼは過酸化水素の分解を触媒し、これは環境からの侵入者に対する自然な防御過程です。ヒドロキシラーゼは有機化合物にヒドロキシル基を導入し、オキシゲナーゼは分子状酸素から基質に酸素を導入します。

Creative Enzymesは、あらゆる種類のオキシドレダクターゼ酵素の活性レベルを定量する分光光度法酵素アッセイを誇りをもってご提供しています。

オキシドレダクターゼは大きく重要な酵素ファミリーとして、アミノ酸、ステロイド、その他分子の合成における製薬業界、特殊化学品の生産における化学工業、臨床診断やその他の分析用途、さらには材料改質や環境汚染制御など、幅広い分野で利用されています。

Enzyme Activity Measurement for Oxidoreductases Using Spectrophotometric Assays 図：ヒトシトクロムP450レダクターゼ（EC 1.6.2.4）の構造。補因子NADPH（青）、FAD（マゼンタ）、および補欠分子族FMN（黄）が示されています。
参考文献: Jin, Y.; Chen, M.; Penning, T.; Miller, W. Biochem. J. 2015, 468 (1), 25.


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