タンパク分解酵素

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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2013/04/21 07:07:36」(JST)

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プロテアーゼ（Protease、EC 3.4群）とはペプチド結合加水分解酵素の総称。広義のペプチダーゼ（Peptidase）のこと。タンパク質・ペプチド加水分解酵素。ヒトでは小腸上皮細胞から分泌する。

機能

アミノ酸がペプチド結合によって鎖状に連結したペプチド（一般に100残基未満、比較的分子量が小さい）やタンパク質（一般に100残基以上、比較的分子量が大きい）のペプチド結合を加水分解する酵素で、様々な種類のものが、生理的役割として、栄養吸収、タンパク質の廃棄とリサイクル、生体防御、活性の調節、などの幅広い分野で働いている。

分類

プロテアーゼの分類は歴史的に様々な変遷を経ている。今日では切断位置によるエキソペプチダーゼないしはエンドペプチダーゼの分類が広く用いられる。

• 分解の位置による分類
  • エキソペプチダーゼ– タンパク質・ペプチド鎖の配列末端から（およそ1〜2アミノ酸残基ずつ）切り取るタイプのもの。
  • エンドペプチダーゼ– タンパク質・ペプチド鎖の配列中央を切断するタイプのもの。
• 基質による分類
  • プロテイナーゼ（Proteinase）– タンパク質を分解するもの。
  • （狭義の）ペプチダーゼ（Peptidase）– より分子量の小さな合成ペプチドなどを分解するもの。
• 触媒機構による分類
  • セリンプロテアーゼ– キモトリプシン（chymotrypsin）、スブチリシン（subtilisin）など。
  • アスパラギン酸プロテアーゼ（酸性プロテアーゼ）（aspartic protease）– ペプシン、カテプシンD（cathepsin D）、HIVプロテアーゼなど。
  • 金属プロテアーゼ（metallo protease）– サーモリシン（thermolysin）など。
  • システインプロテアーゼ（cysteine protease）– パパイン、カスパーゼなど。
  • この他にもプロテアソ−ム（proteasome）で知られるようになったN-末端スレオニンプロテアーゼ（N-terminal threonine protease）やグルタミン酸プロテアーゼ（glutamic protease）などが新たに見つかっている。

古くはタンパク質を基質にするものを「プロテイナーゼ」、合成ペプチドを基質にするものを「ペプチダーゼ」としていたが、分類の境界が不明瞭である。現在のエンドペプチダーゼには従来プロテイナーゼに分類されていた大半の酵素が含まれ、エキソペプチダーゼには従来ペプチダーゼに分類されていたものの多くが属する。

エキソペプチダーゼのうち、基質のN末端から1残基ずつ切断する酵素をアミノペプチダーゼ、C末端側から1残基ずつ切断する酵素をカルボキシペプチダーゼと呼ぶ。

ペプチダーゼのうち、アルカリ性領域に至適pHを持つものは、洗剤補助剤として日用品に利用されるため、アルカリ（性）プロテアーゼとよばれることがある。

基質特異性

プロテアーゼには切断する配列をあまり選ばない（基質特異性が低い）ものや、特定のタンパク質・ペプチドの特定の部位だけを特異的に切断するという切断する配列に対する高度な選択性を持つ（基質特異性が高い）タイプのものがある。ペプシン（pepsin）やキモトリプシン（chymotrypsin）などが前者の、ケキシン（Kexin）やフューリン（Furin）のようなプロセッシングプロテアーゼ、Xa因子のような血液凝固因子などが後者の例として典型的なものである。前述のHIVプロテアーゼはその基質特異性故にHIV治療の重要な標的となり、阻害剤による治療が大きな成果を上げている。

植物

植物には、プロテアーゼを豊富に含むものがある。

• パパイヤ - 果肉にパパインを含む。食肉の改質剤（軟化剤）としての利用も行われている。
• パイナップル - 果肉にブロメラインを含むため、大量に食べると舌に痺れを感じさせる。
• ショウガ - 根にショウガプロテアーゼを含む。牛乳の凝固剤としての利用がある。
• イチジク - 果肉にフィシンを含む。
• キウイフルーツ - 果肉にアクチニジン (酵素)を含む。

菌類

• マイタケ - マイタケプロテアーゼを含む。
• 麹
• ケカビ
• クモノスカビ

細菌類

• 納豆菌 - ナットウキナーゼを含む。

脚注

参考文献

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関連項目

• 酵素
• 加水分解酵素
• 消化
• 消化酵素
• 生姜牛乳プリン

外部リンク

• Merops - the peptidase database: http://merops.sanger.ac.uk/

UpToDate Contents

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• 1. 補体系の遺伝性疾患 inherited disorders of the complement system
• 2. 血液透析用のシャント（動静脈瘻）のメンテナンスと閉塞予防 overview of hemodialysis arteriovenous fistula maintenance and thrombosis prevention
• 3. 成人への心肺バイパス術のマネージメント management of cardiopulmonary bypass in adults
• 4. 下肢末梢動脈疾患の症状を治療するための試験的治療 investigational therapies for treating symptoms of lower extremity peripheral artery disease
• 5. 成人に発症するジェノタイプ1型の慢性C型肝炎の治療レジメン treatment regimens for chronic hepatitis c virus genotype 1 infection in adults

Japanese Journal

• 日本版敗血症診療ガイドラインの概要とポイント

• 上田 敬博,小谷 穣治
• 日本腹部救急医学会雑誌 34(4), 779-785, 2014
• … 「敗血症の定義と診断」をはじめ13項目からなり，「DIC対策」「急性血液浄化療法」「タンパク分解酵素阻害薬」を本邦独自の項目として取り上げた。 …
• NAID 130004890859

• Prevotella intermedia のタンパク分解酵素の部分精製と性状

• KISO AKIKO,MATSUO KAZUKO,ONOZAWA SATOSU,SHIBATA YUKINAGA,HASEGAWA HIROMASA,FUJIMURA SETSUO
• 松本歯学 39(2), 120-125, 2013-12-31
• … 歯周病原菌の一つである偏性嫌気性グラム陰性桿菌Prevotella intermedia ATCC２５６１１株の培養上清中のタンパク分解酵素を硫酸アンモニウム塩析，イオン交換クロマトグラフィー，セファクリルゲル濾過で部分精製し，その酵素学的性状を調べた．タンパク分解活性はアゾ色素結合コラーゲン（アゾコル）を用いた．レマゾ－ルブリアントブルー結合ハイドパウダーの分解も見られたが，その活性はアゾコルに対して約５ …
• NAID 120005381242

• 術後回復強化を目指した周術期管理における胸部硬膜外鎮痛の位置づけ

• 石村 博史,綾部 仁士,山内 康太,谷口 英喜
• 日本臨床麻酔学会誌 33(2), 212-227, 2013
• … た，術後1日目からの経口摂取が，腸管虚血後再灌流障害を伴う肝切除術では促進される可能性が示唆された．一方で術後血圧低下・起立性低血圧はリハビリを阻害する要因である．重大な手術侵襲に伴う全身的な炎症反応がこれらの血圧低下を招く可能性があり，メチルプレドニゾロンをはじめ各種のタンパク分解酵素阻害薬等による炎症反応への介入が循環動態を安定させリハビリを促進する可能性が示唆された． …
• NAID 130004450134

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酵素反応

酵素の分類

• (a)酸化還元酵素(oxydoreductase) EC1:ある物質を酸化したり､還元したりします。脱水素酵素､ペルオキシダーゼなどを含みます。
• (b)転移酵素(transferase) EC2: アミノ基やリン酸基などをある物質から別の物質に転移する酵素です。アミノ基を転移する酵素はアミノトランスフェラーゼと呼ばれます。
• (c)加水分解酵素(hydrolase) EC3:ある物質(基質)に水(H2OのうちHとOH)を加えることにより､2つに分解します。多くの蛋白分解酵素が含まれます。
• (d)リアーゼ(lyase) EC4:ある物質を2つに分解します。
• (e)イソメラーゼ(isomerase) EC5:ある基質を異性体に変換します。
• (f)リガーゼ(ligase) EC6;ATPのエネルギーを使って2つの物質を結合します。

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