アピラーゼ

関連する読書

アピラーゼは、対応する基質を脱リン酸化することができる酵素であり、基質分子上のリン酸基を除去するためにリン酸モノエステルを加水分解し、リン酸イオンと遊離水酸基を生成します。アピラーゼの役割は、エネルギー分子（ATPなど）を使用して対応する基質分子にリン酸基を追加することができるリン酸化酵素であるキナーゼとは逆のものです。

酸性アピラーゼ

ほとんどの植物の酸性アピラーゼは明確な基質特異性を持っていません。加水分解できる基質には、RNA、DNA、3-ホスホグリセリン酸、ヘキソースリン酸が含まれます。試験管内実験では、アラビドプシス・タリアナおよびトマトから精製された酸性アピラーゼの酵素活性は、バッファー中の高濃度のPiによって抑制されました。さらなる研究により、酸性アピラーゼの加水分解によって生成されるPiは、ほとんどの酸性アピラーゼ活性を負に抑制することがわかりました。

酸性アピラーゼ活性と有機リンの効果

リン欠乏条件下では、植物は酸性アピラーゼの分泌を誘導されます。一方で、植物の根の酸性アピラーゼ活性の増加は、土壌中の有機リン化合物を加水分解して放出し、植物の成長に寄与します。植物では、酸性アピラーゼは主に液胞に蓄積されます。多くの研究が示すように、酸性アピラーゼは植物のリン栄養の調節に非常に重要な役割を果たし、有機リンの代謝と再利用にも非常に重要な役割を果たします。その活性は、有機リンの効果に直接影響を与えます。

酸性アピラーゼ分泌の遺伝子制御

酸性アピラーゼの分泌は、植物における低リンストレスへの一般的な適応反応であり、この適応変化は、遺伝子に応じたリン欠乏の協調的な発現の結果でもあります。遺伝子産物の直接的または間接的な影響に応じて、リンの吸収、輸送、効果的な利用を促進し、酸性アピラーゼ遺伝子に関する研究は大きな進展を遂げています。

アルカリ性アピラーゼ

アルカリ性アピラーゼは非特異的リン酸モノエステラーゼであり、ほぼすべてのリン酸モノエステルの加水分解反応を触媒して無機リン酸と対応するアルコール、フェノール、糖などを生成し、リン酸基の転移反応も触媒することができます。APはまた、リン酸塩依存性水素化酵素でもあります。

応用

アルカリ性アピラーゼは、医学および分子生物学の分野で広範な用途があります。臨床医学において、血清中のアルカリ性アピラーゼの活性を測定することは、多くの病気の診断およびモニタリングの重要な手段となっています。APは主に、閉塞性黄疸、原発性肝癌、二次性肝癌、胆汁うっ滞性肝炎などの検査に使用されます。これらの病気にかかると、肝細胞はアルカリ性アピラーゼを過剰に産生し、リンパ管や洞様血管を通じて血液中に入ります。肝内胆管での胆汁排泄の障害により、逆流が血清中のアルカリ性アピラーゼの著しい増加を引き起こします。血中の腸のアルカリ性アピラーゼの明らかな増加は、さまざまな腸疾患で見られます。文献には、特定の消化器系疾患、自己免疫疾患、悪性腫瘍が免疫グロブリン複合体アルカリ性アピラーゼの血中に現れることも報告されています。

参考文献

1. Smith TM.; et al. Cloning, expression, and characterization of a soluble calcium-activated nucleotidase, a human enzyme belonging to a new family of extracellular nucleotidases. Arch. Biochem. Biophys. 2002, 406 (1): 105–15.