クエリ: 脂肪を脂肪酸とグリセリンに分解する酵素は何でしょう?
文章: 低炭水化物ダイエット ATGL(Adipose Triglyceride Lipase, 脂肪組織中性脂肪リパーゼ)は、脂肪細胞における脂肪分解の律速酵素(Rate-Limiting Enzyme)である。脂肪分解過程の触媒となる別の酵素としてHSL(Hormone Sensitive Lipase, ホルモン感受性リパーゼ)の存在があり、インスリンはこれらの酵素も調節する。ATGLは、遊離脂肪酸(Free Fatty Acids)を除去してジアシルグリセロール(Diacylglycerol)を生成することで脂肪分解を開始し、HSLがそれを加水分解する(グリセロールと脂肪酸に分解する)。 インスリンは、LPLだけでなく、HSLにも影響を及ぼす。HSLは、脂肪細胞にて中性脂肪を脂肪酸に分解し、それが血液循環に流れ出るよう促す。この時、脂肪細胞内の脂肪が減少する。HSLの活性化が高ければ高いほど、脂肪細胞からより多くの脂肪酸が放出され、身体はそれを燃料にして消費し、貯蔵されている脂肪の量が減っていく。インスリンはこのHSLの働きを抑制し、脂肪細胞内の中性脂肪の分解を妨害し、脂肪細胞からの脂肪酸の流出を最小限に抑える。インスリンはほんのわずかな量でHSLの働きを抑制し、インスリンの濃度がわずかでも上昇すると、脂肪細胞内に脂肪が蓄積していく。 HSLは、脂肪細胞における脂肪分解だけでなく、ステロイドの産生や精子の形成にも関わる重要な酵素である。HSLが欠損すると、脂肪組織の萎縮、炎症が起こり、インスリン抵抗性が全身に惹き起こされ、脂肪肝の発症を促進する。
文章: グリセロール-3-リン酸デヒドロゲナーゼ (NAD+) グリセロール-3-リン酸デヒドロゲナーゼ (NAD)(glycerol-3-phosphate dehydrogenase (NAD))は、以下の化学反応を触媒する酵素である。 この通り、この酵素の基質はsn-グリセロール3-リン酸とNADで、生成物は、ジヒドロキシアセトンリン酸とNADHとHである。 文章: ダイエット インスリンは、LPLだけでなく、HSLにも影響を及ぼす。HSLは、脂肪細胞にて中性脂肪を脂肪酸に分解し、それが血液循環に流れ出るよう促す。この時、脂肪細胞内の脂肪が減少する。HSLの活性化が高ければ高いほど、脂肪細胞からより多くの脂肪酸が放出され、身体はそれを燃料にして消費し、貯蔵されている脂肪の量が減っていく。インスリンはこのHSLの働きを抑制し、脂肪細胞内の中性脂肪の分解を妨害し、脂肪細胞からの脂肪酸の流出を最小限に抑える。インスリンはほんのわずかな量でHSLの働きを抑制し、インスリンの濃度がわずかでも上昇すると、脂肪細胞内に脂肪が蓄積していく。 HSLは、脂肪細胞における脂肪分解だけでなく、ステロイドの産生や精子の形成にも関わる重要な酵素である。HSLが欠損すると、脂肪組織の萎縮、炎症が起こり、インスリン抵抗性が全身に惹き起こされ、脂肪肝の発症を促進する。 ATGLとHSLの活性化は、絶食している時にWAT(White Adipose Tissue, 白色脂肪組織)で強力に上方調節された(有意に増加した)。同時に、血漿遊離脂肪酸の比率も増加し、空腹時や絶食状態になると脂肪分解率の上昇が確認された。 文章: ゲル内消化 現在はリジン残基の選択的メチル化によりアルギニン消化部位の自己消化活性を抑えたトリプシンが供給されている トリプシンの至適温度は元来35°Cから45°Cだが、この修飾により50°Cから55°Cに変わる。。ゲル内消化に使われる酵素としては他にも、エンドペプチダーゼのLys-C、Glu-C、Asp-N、Lys-Nがある。こうした酵素はそれぞれ1種のアミノ酸で特異的に切断するため、より長く少数のペプチド断片が得られる。タンパク質の一次構造(アミノ酸配列)を完全に決定する場合は、通常1種類の酵素だけでは不可能であり、異なる酵素を使った解析を組み合わせることが必要になる。ゲルマトリックス中に閉じ込められているタンパク質を分解するためには、酵素がタンパク質と接する必要がある。そこでゲル断片をアセトニトリルで脱水してから酵素を含むバッファーで膨潤させることでゲル中に酵素が浸透されると考えられている。 文章: シアル酸-O-アセチルエステラーゼ シアル酸-O-アセチルエステラーゼ(Sialate O-acetylesterase、EC 3.1.1.53)は、以下の化学反応を触媒する酵素である。従って、基質はN-アセチル-O-アセチルノイラミン酸と水の2つ、生成物はN-アセチルノイラミン酸と酢酸塩の2つである。この酵素は加水分解酵素に分類され、特にエステル結合に作用する。系統名は、N-アシル-O-アセチルノイラミン酸 O-アセチルヒドロラーゼ(N-acyl-O-acetylneuraminate O-acetylhydrolase)である。シアリダーゼ(sialidase)と呼ばれることもある。 文章: 加水分解酵素 加水分解酵素(かすいぶんかいこうそ、英: hydrolase)とはEC第3群に分類される酵素で、加水分解反応を触媒する酵素である。ヒドロラーゼと呼ばれる。代表的な反応はタンパク質、脂質、多糖〈炭水化物〉をアミノ酸、脂肪酸、ブドウ糖などに消化分解する生化学反応に関与する。あるいはコリンエステラーゼ、環状ヌクレオチドホスホジエステラーゼやプロテインホスファターゼのような生体内のシグナル伝達に関与するものも多い。 文章: アトキンスダイエット LPLは、体内の脂肪の蓄積や脂肪の分解を制御する重要な酵素の一種である。脂肪組織、骨格筋、心筋、乳腺を含む多くの末梢組織の表面に発現し、血中から脂肪を細胞内に送り込む役割を持ち、この酵素を調節するのはインスリンである。インスリンは「脂肪代謝における主要な調節器」であり、同時にLPL活性化の調節器でもあり、脂肪細胞におけるLPLの活性化を促す。インスリンが分泌されればされるほど脂肪細胞におけるLPLの活性化はますます強まり、血中から多くの脂肪が脂肪細胞に流入していく。さらに、インスリンは筋肉細胞におけるLPLを抑制し、それによって筋肉が脂肪酸を燃料に使うこともできなくなる。脂肪細胞から脂肪酸が放出されようという時にインスリンの濃度が高ければ、これらの脂肪酸は筋肉細胞には取り込まれず、燃料として消費されることも無く、インスリンによって脂肪細胞に再び押し戻される。 LPLは、脂肪細胞における脂肪の蓄積に関わっている。肥満体においては、この酵素の活性化が、肝臓における脂肪生成ならびに高インスリン血症の増加に関係している。炭水化物の慢性的な消費が、この酵素の活性化の漸進的な上昇および脂肪細胞の肥大を促進することが分かっている。 脂肪細胞の表面にあるLPLの活性化が失われ、筋肉細胞の表面にあるLPLが活性化すると、蓄積した脂肪が減少する。 文章: グルタチオン合成酵素 グルタチオン合成酵素はシンテターゼであり、ATPによって生成されるエネルギーを利用する。まず、γ-グルタミルシステインのカルボキシル基へATPの無機リン酸が転移してアシルリン酸中間体が形成される。その後、グリシンのアミノ基が求核攻撃に加わり、リン酸基に置き換わってGSHが形成される。産生されたGSHは、グルタチオンペルオキシダーゼによる過酸化水素などの活性酸素種の中和や、グルタチオン-S-トランスフェラーゼによる生体異物の無毒化に利用される。 文章: 脂肪酸 脂肪酸の合成という場合、通常は炭素数16のパルミチン酸の合成、さらにパルミチン酸を起点とした各種合成経路を指す(不飽和脂肪さの合成など)。炭素数15以下の脂肪酸については統一的な生合成回路は存在しない。多くは細菌による発酵作用や、より長い炭素鎖をもつ脂肪酸のβ酸化により生成する。 パルミチン酸は、脂肪酸合成酵素(fatty acid synthase; FAS)によりアセチルCoAおよびマロニルCoAから合成される。I型およびII型の2種類(FAS IおよびFAS II)が知られており、動物や一部の菌類・細菌はFAS Iを、その他の生物はFAS IIを持つ。反応過程はどちらも同じである。まず、アセチルCoAおよびマロニルCoAはそれぞれアシルキャリアータンパク質 (acyl career protein; ACP) に結合して活性化される(アセチルACPおよびマロニルACP)。続いてアセチルACP(炭素数2)を出発物質(プライマー)として、ここにマロニルACP(炭素数3)が脱炭酸的に繰り返し縮合していく(クライゼン縮合)。反応サイクルごとに炭素数は2個ずつ増加し、最終生成物はパルミトイルACPである。生成したパルミトイルACPはチオエステラーゼによってパルミチン酸(C16)とACPに加水分解される。生成した脂肪酸は、グリセロールに結合してトリグリセリドとなって蓄積されるほか、グリセロリン脂質の生産に使用され、これは細胞膜の主要構成物質となる。細菌の場合、すみやかに細胞膜の脂質分子に組み込まれるため蓄積は起きない。炭素数16以上についても、同様に炭素鎖が2個ずつ伸長される(例えばC18ステアリン酸)。 文章: グルタル酸CoAリガーゼ グルタル酸CoAリガーゼ(Glutarate-CoA ligase、EC 6.2.1.6)は、以下の化学反応を触媒する酵素である。 従って、この酵素の3つの基質はATPとグルタル酸とCoA、3つの生成物はADPとリン酸とグルタル酸CoAである。 この酵素は、リガーゼ、特に酸-チオールリガーゼに分類される。系統名は、グルタル酸:CoAリガーゼ(ADP生成)である。その他よく用いられる名前に、glutaryl-CoA synthetase、glutaryl coenzyme A synthetase等がある。 この酵素は、脂肪酸の代謝及びリシンの分解に関与している。 文章: 脂肪アシルエチルエステルシンターゼ 脂肪アシルエチルエステルシンターゼ は、次の化学反応を触媒する酵素である。 したがって、この酵素の基質は長鎖脂肪アシルエチルエステルと水、生成物は長鎖脂肪酸とエタノールである。 この酵素は加水分解酵素に属し、特にカルボン酸エステルに作用する。系統名はlong-chain-fatty-acyl-ethyl-ester acylhydrolaseで、省略してFAEESとも呼ばれる。 文章: ホスホエタノールアミン-N-メチルトランスフェラーゼ ホスホエタノールアミン-N-メチルトランスフェラーゼ(Phosphoethanolamine N-methyltransferase、EC 2.1.1.103)は、以下の化学反応を触媒する酵素である。従って、この酵素の2つの基質はS-アデノシル-L-メチオニンとエタノールアミンリン酸、2つの生成物はS-アデノシル-L-ホモシステインとN-メチルエタノールアミンリン酸である。この酵素は、転移酵素、特に1炭素基を転移させるメチルトランスフェラーゼのファミリーに属する。系統名は、S-アデノシル-L-メチオニン:エタノールアミンリン酸 N-メチルトランスフェラーゼである。その他よく用いられる名前に、phosphoethanolamine methyltransferase等がある。この酵素は、グリセロリン脂質の代謝に関与している。 文章: グリセロール-2-ホスファターゼ グリセロール-2-ホスファターゼ(Glycerol-2-phosphatase、EC 3.1.3.19)は、以下の化学反応を触媒する酵素である。 従って、この酵素の2つの基質はグリセロール2-リン酸と水、2つの生成物はグリセロールとリン酸である。 この酵素は加水分解酵素に分類され、特にリン酸エステル結合に作用する。系統名は、グリセロール-2-リン酸ホスホヒドロラーゼ(glycerol-2-phosphate phosphohydrolase)である。 文章: グリセロール3-リン酸 グリセロール3-リン酸は解糖系の中間代謝物のうち、ジヒドロキシアセトンリン酸(DHAP)がグリセロール-3-リン酸デヒドロゲナーゼによって還元されて生じる。ブドウ糖ではなく、アミノ酸やTCA回路中間体などから糖新生経路を通ってDHAPを作り、同様にグリセロール3-リン酸を得ることもできる。 脂肪を分解する場合には、生じたグリセロールをグリセロールキナーゼによってリン酸化してグリセロール3-リン酸とし、逆に解糖系や糖新生経路に供給することもできる。 グリセロール3-リン酸はグリセロリン脂質新規合成の出発物質の一つである。真核生物では小胞体膜またはミトコンドリア外膜に局在するグリセロール-3-リン酸アシル基転移酵素によって、グリセロール3-リン酸のsn-1位にアシル基がつきリゾホスファチジン酸となる。その後は小胞体でホスファチジン酸、1,2-ジアシルグリセロールと合成が進む。 文章: 脂肪アシルエチルエステルシンターゼ 脂肪アシルエチルエステルシンターゼ (fatty-acyl-ethyl-ester synthase, EC 3.1.1.67) は、次の化学反応を触媒する酵素である。 したがって、この酵素の基質は長鎖脂肪アシルエチルエステルと水、生成物は長鎖脂肪酸とエタノールである。 この酵素は加水分解酵素に属し、特にカルボン酸エステルに作用する。系統名はlong-chain-fatty-acyl-ethyl-ester acylhydrolaseで、省略してFAEESとも呼ばれる。 文章: ラクターゼ ラクターゼ(英: Lactase, LCT、EC 3.2.1.108)は、β-ガラクトシダーゼの酵素群の1つで、ラクトースをガラクトースとグルコースに加水分解するグリコシドヒドロラーゼである。ヒトでは、ラクターゼは小腸の腸絨毛(小腸上皮細胞)に多く存在する。ラクターゼは乳に含まれるラクトースを加水分解するのに重要な酵素であり、この酵素の欠乏は乳糖不耐症(Lactose intolerance)として消化器症状を引き起こすことがあり、錠剤型などラクターゼ製剤が市販されている。ラクターゼの最適温度は48°C、最適pHは6.5である。