- 主な補綴グループとその機能
- ビオチン
- ヘムグループ
- フラビンモノヌクレオチドおよびフラビンアデニンジヌクレオチド
- ピロロキノリンキノン
- ピリドキサールリン酸塩
- メチルコバラミン
- ピロリン酸チアミン
- モリブドプテリン
- リポ酸
- 核酸
- 参考文献
補欠分子族は、アミノ酸の性質を有していないタンパク質の断片です。これらの場合、タンパク質は「ヘテロタンパク質」または共役タンパク質と呼ばれ、タンパク質部分はアポタンパク質と呼ばれます。対照的に、アミノ酸のみで構成される分子はホロタンパク質と呼ばれます。
タンパク質は補欠分子族の性質に応じて分類できます。グループが炭水化物、脂質、またはヘムのグループの場合、タンパク質はそれぞれ糖タンパク質、リポタンパク質、ヘムタンパク質です。さらに、補欠分子族は非常に多様であり、金属（Zn、Cu、Mg、Fe）から、核酸、リン酸などがあります。
場合によっては、タンパク質が機能を正常に実行するために追加のコンポーネントが必要になります。補綴グループに加えて、補酵素があります。後者はタンパク質に緩く、一時的に、弱く結合しますが、補綴グループはタンパク質部分にしっかりと固定されます。
主な補綴グループとその機能
ビオチン
ビオチンは、B複合体の親水性ビタミンであり、糖新生、アミノ酸異化作用、脂質合成など、さまざまな生体分子の代謝に関与します。
これは、アセチル-CoAカルボキシラーゼ（ミトコンドリアとサイトゾルに見られる形態）、ピルビン酸カルボキシラーゼ、プロピオニル-CoAカルボキシラーゼ、b-メチルクロトニル-CoAカルボキシラーゼなどのさまざまな酵素の補欠分子族として機能します。
この分子は、リジン残基を介してそれ自体を前記酵素に付着させることができ、二酸化炭素の輸送に関与する。生物におけるビオチンの機能は、補綴グループとしての役割を超えています。胚形成、免疫系、遺伝子発現に関与しています。
生卵白には、アビジンと呼ばれるタンパク質が含まれており、ビオチンの通常の使用を抑制します。したがって、加熱するとアビジンが変性し、その機能が失われるため、調理した卵の摂取が推奨されます。
ヘムグループ
ヘムグループは、酸素に可逆的に結合したり、電子を放出したり、取り込んだりできる鉄原子を構造に持つポルフィリン分子（大きな複素環）です。これは、酸素と二酸化炭素の輸送に関与するタンパク質であるヘモグロビンの補欠分子族です。
機能グロビンでは、鉄原子は+2の電荷を持ち、第一鉄酸化状態にあるため、5つまたは6つの配位結合を形成できます。血液の特徴的な赤い色は、ヘムグループの存在によるものです。
ヘムグループは、ミオグロビン、シトクロム、カタラーゼ、ペルオキシダーゼなどの他の酵素の補欠分子族でもあります。
フラビンモノヌクレオチドおよびフラビンアデニンジヌクレオチド
これら2つの補欠分子族はフラボタンパク質に存在し、リボフラビンまたはビタミンB 2に由来します。両方の分子は、可逆的な酸化および還元反応を受ける活性部位を持っています。
フラボプロテインには、非常に多様な生物学的役割があります。それらは、コハク酸などの分子の脱水素反応に参加したり、電子輸送鎖での水素の輸送に参加したり、酸素と反応してH 2 O 2を生成したりすることができます。
ピロロキノリンキノン
解糖系やその他の経路に関与するのは、グルコースデヒドロゲナーゼなどのデヒドロゲナーゼ酵素の一種であるキノプロテインの補欠分子族です。
ピリドキサールリン酸塩
ピリドキサールリン酸塩はビタミンB 6の誘導体です。アミノトランスフェラーゼ酵素の補欠分子族として発見されています。
それは酵素グリコーゲンホスホリラーゼの補欠分子族であり、アルデヒド基と酵素の中央領域のリジン残基のε-アミノ基との間の共有結合によってそれに結合されています。このグループは、グリコーゲンのリン酸化分解を助けます。
上記のフラビンモノヌクレオチドとフラビンアデニンジヌクレオチドの両方は、ピリドキシンまたはビタミンB 6をピリドキサールリン酸塩に変換するために不可欠です。
メチルコバラミン
メチルコバラミンはビタミンB 12と同等の形態です。構造的には、八面体のコバルト中心があり、金属-アルキル結合が含まれています。その主な代謝機能の中には、メチル基の移動があります。
ピロリン酸チアミン
チアミンピロリン酸は、α-ケトグルタル酸デヒドロゲナーゼ、ピルビン酸デヒドロゲナーゼ、トランスケトラーゼなどの主要な代謝経路に関与する酵素の補欠分子族です。
同じように、炭水化物、脂質、分岐鎖アミノ酸の代謝にも関与しています。チアミンピロリン酸を必要とするすべての酵素反応は、活性化されたアルデヒド単位の移動を伴います。
チアミンピロリン酸は、ビタミンB 1またはチアミンのリン酸化によって細胞内で合成されます。分子は、ピリミジン環とCHアジド構造を持つチアゾリウム環で構成されています。
チアミンピロリン酸欠乏症は、脚気やウェルニッケ-コルサコフ症候群として知られる神経疾患を引き起こします。これは、脳内の唯一の燃料がグルコースであり、ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体がチアミンピロリン酸を必要とするため、神経系にエネルギーがないために発生します。
モリブドプテリン
モリブドプテリンはピラノプテリンの誘導体です。それらはピラン環と2つのチオレートで構成されています。それらは、モリブデンまたはタングステンを持つ酵素に見られる補欠分子族または補因子です。
チオ硫酸レダクターゼ、プリンヒドロキシラーゼ、ギ酸デヒドロゲナーゼの補欠分子族として発見されています。
リポ酸
リポ酸はリポアミドの補欠分子族であり、リジン残基によってタンパク質部分に共有結合します。
還元型ではリポ酸は一対のスルフヒドリル基を持っていますが、酸化型では環状ジスルフィドを持っています。
リポ酸中の環状ジスルフィドの還元に関与しています。さらに、トランスセチラーゼの補欠分子族であり、クエン酸回路またはクレブス回路に関与するさまざまな酵素の補因子です。
それは、スルフヒドリル基が水素原子とアシル基の輸送に関与しているアルカト酸のデヒドロゲナーゼにおいて非常に生物学的に重要な成分です。
この分子はオクタン酸の誘導体であり、末端カルボキシル基とジチオナール環で構成されています。
核酸
核酸は、ヒストン、テロメラーゼ、プロタミンなど、細胞の核に見られる核タンパク質の合成グループです。
参考文献
- Aracil、CB、Rodríguez、MP、Magraner、JP、&Pérez、RS（2011）。生化学の基礎。バレンシア大学。
- Battaner Arias、E.（2014）。酵素学の概要。サラマンカ大学版。
- Berg、JM、Stryer、L。、およびTymoczko、JL（2007）。生化学。私は逆転した。
- Devlin、TM（2004）。生化学：臨床応用に関する教科書。私は逆転した。
- Díaz、AP、&Pena、A.（1988）。生化学。エディトリアルLimusa。
- Macarulla、JM、およびGoñi、FM（1994）。人間の生化学：基本コース。私は逆転した。
- メレンデス、RR（2000）。ビオチン代謝の重要性。Journal of Clinical Research、52（2）、194〜199。
- ミュラー–エステル、W（2008）。生化学。医学と生命科学の基礎。私は逆転した。
- スタニア、RY（1996）。微生物学。私は逆転した。
- テイホン、JM（2006）。構造生化学の基礎。エディトリアルテバル。
- ビルチェス–フローレス、A。、およびフェルナンデス–メジア、C。（2005）。遺伝子発現と代謝に対するビオチンの影響。Journal of Clinical Research、57（5）、716〜724。