Link今回は解糖の10段階の反応を学んでいきますが、そのなかで特に重要な3つの不可逆反応を中心に解説していきます。目次1.解糖の10段階の酵素反応1.ヘキソキナーゼ2.グルコース6-リン酸イソメラーゼ3.6-ホスホフルクトキナーゼ(PFK)4.アルドラーゼ5.トリオースリン酸イソメラーゼ6.グリセルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼ7.ホスホグリセリン酸キナーゼ8.ホスホグリセリン酸ムターゼ9.エノラーゼ10.ピルビン酸キナーゼ1.解糖の10段階の酵素反応10段階の反応のうち、3つの反応は「不可逆反応」で解糖の調節段階になっています。解糖「3つの不可逆反応」1.ヘキソキナーゼによる「グルコース→グルコース6-リン酸」の反応2.ホスホフルクトキナーゼによる「フルクトース6-リン酸→フルクトース1,6-ビスリン酸」の反応3.ピルビン酸キナーゼによる「ホスホエノールピルビン酸→ピルビン酸」の反応それでは3つの不可逆反応が実際にどの段階にあるのかを見るとともに、10段階の反応を確認していきましょう。1.ヘキソキナーゼグルコース+ATP→グルコース6-リン酸+ADP+H+ヘキソキナーゼは解糖の「不可逆反応」の一つで「グルコース」をリン酸化して「グルコース6-リン酸」に変換します。これはATPからのリン酸基が使われます。ヘキソキナーゼにはI~IVのアイソザイムがあり、アイソザイムIVについては、グルコースのみを基質とすることからグルコキナーゼと呼ばれています。グルコキナーゼは肝臓や膵臓β細胞などで特異的に発現しています。2.グルコース6-リン酸イソメラーゼグルコース6-リン酸⇄フルクトース6-リン酸グルコース6-リン酸イソメラーゼは、「グルコース6-リン酸」を「フルクトース6-リン酸」に変換します。※イソメラーゼとは異性化酵素のことです。ここでは「アルドースリン酸⇄ケトースリン酸」の異性化反応を行なっています。3.6-ホスホフルクトキナーゼ(PFK)フルクトース6-リン酸+ATP→フルクトース1,6-ビスリン酸+ADP+H+6-ホスホフルクトキナーゼは解糖の「不可逆反応」の一つで、「フルクトース6-リン酸」をリン酸化して「フルクトース1,6-ビスリン酸」になります。これもATPからのリン酸基が使われます。※キナーゼはリン酸化酵素のことです。この反応は解糖の律速段階で解糖全体の調節段階となっています。※解糖の調節については「5)解糖の調節」で学びます。4.アルドラーゼフルクトース1,6-ビスリン酸⇄ジヒドロキシアセトンリン酸(DHAP)+グリセルアルデヒド3-リン酸(GA3P)アルドラーゼは、「フルクトース1,6-ビスリン酸(C6)」が2つに分けられて「ジヒドロキシアセトンリン酸(C3)」と「グリセルアルデヒド3-リン酸(C3)」になります。※この反応をアルドール開裂といいます。5.トリオースリン酸イソメラーゼジヒドロキシアセトンリン酸⇄グリセルアルデヒド3-リン酸トリオースリン酸イソメラーゼは、「ジヒドロキシアセトンリン酸」を「グリセルアルデヒド3-リン酸」にします。※イソメラーゼは異性化酵素のことで、ここでも「ケトースリン酸⇄アルドースリン酸」の異性化反応を行なっています。「ジヒドロキシアセトンリン酸」が「グリセルアルデヒド3-リン酸(GAP)」に変換されることで、結果的には1分子のグルコースから2分子のGAPが生成されます。6.グリセルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼグリセルアルデヒド3-リン酸+NAD+Pi⇄1,3-ビスホスホグリセリン酸+NADH+H+グリセルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼは、「グリセルアルデヒド3-リン酸」を「1,3-ビスホスホグリセリン酸」にします。※デヒドロゲナーゼは脱水素酵素のことで、基質(グリセルアルデヒド3-リン酸)から水素(H)を奪って、NAD+などの補酵素に渡します。脱水素反応は酸化反応の一種なので、GAPのアルデヒド基(-CHO)がカルボキシル基(-COOH)に酸化されて、このとき生じるエネルギーで無機リン酸(Pi)がカルボキシル基にエステル結合(-COO-)し、GAPがリン酸化されます。ちなみに「1,3-ビスホスホグリセリン酸」は高エネルギー化合物です。アルデヒド基の酸化からのリン酸化-CHO→-COOH→-COOPO32-7.ホスホグリセリン酸キナーゼ1,3-ビスホスホグリセリン酸+ADP⇄3-ホスホグリセリン酸+ATPホスホグリセリン酸キナーゼは、「1,3-ビスホスホグリセリン酸」を「3-ホスホグリセリン酸」にします。※キナーゼはリン酸化酵素のことですが、ここでは逆反応から名前がついています。「1,3-ビスホスホグリセリン酸」からADPへのリン酸基転移(基質レベルのリン酸化)が行われATPが合成されます。8.ホスホグリセリン酸ムターゼ3-ホスホグリセリン酸⇄2-ホスホグリセリン酸ホスホグリセリン酸ムターゼは、「3-ホスホグリセリン酸」を「2-ホスホグリセリン酸」にします。※ムターゼはある分子の中の官能基(ここではリン酸基)を同一分子中の別の場所に転移を触媒する酵素のことです。※実際には「2,3-ビスホスホグリセリン酸」へのリン酸基の転移を介する分子間リン酸基転移となっています。9.エノラーゼ2-ホスホグリセリン酸⇄ホスホエノールピルビン酸(PEP)+H2Oエノラーゼは、「2-ホスホグリセリン酸」を脱水して「ホスホエノールピルビン酸」にします。※「ホスホエノールピルビン酸」は高エネルギー化合物です。10.ピルビン酸キナーゼホスホエノールピルビン酸+ADP+H+→ピルビン酸+ATPピルビン酸キナーゼは解糖の「不可逆反応」の一つで、「ホスホエノールピルビン酸」を「ピルビン酸」にします。※キナーゼはリン酸化酵素のことですが、ここでも逆反応から名前がついています。「ホスホエノールピルビン酸」からADPへのリン酸基転移(基質レベルのリン酸化)が行われATPが合成されます。解糖の10段階の酵素反応についてはこれで以上です。次は「3)ピルビン酸の運命」について学んでいきましょう。Linkプロフィール管理人:AZARASHI「大学で学ぶような生命科学関連の情報を分かりやすくまとめたサイトがあればなぁ...」「専門用語の意味がよく分からない...」といった悩みを解決することを目指して更新中。Customify.。