酵素とは何ですか？

酵素は高分子生物触媒です

「酵素」という言葉は、ギリシャ語のen（中に）+zyme（発酵）に由来します。酵素の商業的利用の最も古い記録は、ハンムラビ法典（古代バビロン、紀元前2100年頃）に見られるワイン製造の実践の説明にあります。古代の人々はすでに発酵における酵素源として微生物を利用することを学んでいました。この活動は古代バビロンに限らず、ローマ、ギリシャ、エジプト、インド、中国の初期文明でも知られ、世界中に広まりました。酵素のもう一つの古い利用法は乳製品にありました：人々は新鮮な牛乳を複数の動物の胃の中に保存し、そこには牛乳をチーズに変える「レンネット」と呼ばれる酵素が含まれていました。これらは、酵素が生物触媒としてどのように機能するかの良い例であり、つまり生物反応の速度を増加させることを意味します。

酵素の構造

酵素は一般的にタンパク質であり、単独で機能するか、他の酵素と大きな複合体を形成して機能します。他のすべてのタンパク質と同様に、酵素は長い鎖に構造化されたアミノ酸で構成されており、特定の順序の三次元構造を生成するために折りたたまれます。各酵素は、糸に通された真珠のように配置された100から100万のアミノ酸で構成されています。酵素の構造と機能は、アミノ酸の順序によって決まります。各酵素の独特な三次元構造がその機能を決定します。アミノ酸の配列にわずかな変化があっても、酵素の三次元構造と機能に明確な影響を与える可能性があります。注意すべきは、少数の酵素はタンパク質ではなく、小さな触媒リボソームヌクレオチド分子、具体的にはRNAで構成されていることです。

一部の酵素は他の助けなしに触媒機能を果たすことができますが、他の酵素は補因子と呼ばれる別の非タンパク質成分を必要とします。補因子は、Mg²⁺ やZn²⁺のような無機イオンであったり、コエンザイムとしても知られる有機または金属有機分子で構成されることがあります。

酵素を特別にするものは何ですか？

酵素は数百から数百万のアミノ酸で構成される大きな分子ですが、実際に生化学反応の触媒に参加するのは酵素のごく一部であり、これを「活性部位」と呼びます。酵素の三次元構造は、活性部位の外観と特性を決定します。酵素によって触媒される物質として定義される生物基質の形状は、反応が起こる前に活性部位によって正確に受け入れられる必要があります。酵素と基質は鍵と鍵穴のように互いにフィットし、正しい形状の基質のみが酵素によって変換されます。これが酵素がその作用において特異的である理由です。

ここでは、酵素の定義、分類、機能が、酵素とは何かを包括的に理解するのに役立ちます。

特集商品

酵素
 さまざまな用途のための酵素
 さまざまな生物機能を持つ酵素
 異なる触媒メカニズムを持つ酵素