酵素について・・・

質問

酵素について諮問があります。
１：酵素活性がpHによって変化するのは知っていますが、なぜ変化するのですか？（自分で構造上に問題があると考えています。）
２：植物中に含まれるプロテアーゼ（ブロメライン）がヨード酢酸によって反応阻害を受けるのはなぜでしょうか？？

回答No.1

yuuki100bai · ベストアンサー

１について
　酵素がタンパク質で構成されているのはご存知ですか？
このタンパク質は20種類のアミノ酸がまずペプチド結合によって直線状に並び（１次構造）、それが20種類のアミノ酸の性質かららせん状やシート状になる（２次構造）部分があり、さらに折りたたまれた立体構造（３次構造）を形成します。
タンパク質によってはこの３次構造まで折りたたまれたものが複数集まる４次構造を作るものもあります。
酵素の活性はこの立体構造（形）が大事なわけです。
高校の生物で酵素と気質の関係は「鍵と鍵穴の関係」というのを習ったと思います。
そこでもし周りのpHが変化すると、いわゆる鍵穴である酵素の立体構造が変化します。
その理由としては、２０種類のアミノ酸それぞれの性質を決定している「側鎖」といわれる部分の性質の違いによります。
この側鎖が２０種類あるわけですが、その種類として大きく分類すると「無極性」「極性あり」「酸性」「塩基性」とあります。
この側鎖の状態は周りのpHにも影響されますので、たとえばその側鎖の部分のH+（プロトン）が取れることで今までとは違う結合をしたりすることで、立体構造が変化してしまう。
その変化した場所が鍵穴である活性部位であったとしたら、気質の結合力は下がってしまうため、活性が下がります。
よって、酵素活性には最も適した立体構造を保つことができる最適pHがあるのです。

申し訳ありませんが、２についてはよく知らないので・・・。

お礼

高校レベルの生物の知識を駆使して考えていました。アミノ酸の側鎖も考えるとは思いませんでした。詳しい説明ありがとうございます。

回答No.3

of-ficious

2　についてお答えしますと、ブロメラインは大雑把に言えば、活性部位にシステインがある酵素、つまりSH酵素です。ヨード酢酸はモノヨード酢酸ともよび、これはシステインのSH基に比較的特異的に共有結合して化学修飾します（カルボキシメチル化）。だから不可逆的に活性がなくなるのです。

回答No.2

Sisyphe

酵素とかの専門ではないのでごくごく大雑把なことしか言えませんが。

「ヨード酢酸」というのは恐らくtriヨード酢酸（CI3-COOH）だと思います。CCl3-COOHにしろ何にしろ、酢酸の炭素にハロゲンが３つくっつくとエラい酸性です。詳しくは有機化学に譲りますが。

恐らく１．の質問に関連して、高いｐHのために変性してしまうのではないでしょうか。