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'''補欠分子族'''（ほけつぶんしぞく、Prosthetic group）は、[[タンパク質]]の生物活性において重要なタンパク質に結合する非タンパク質（非[[アミノ酸]]）要素である<ref>{{cite web |url=http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/bioinorg/PR.html#24 |title=Glossary of Terms Used in Bioinorganic Chemistry: Prosthetic groups |accessdate=2007-10-30 |last=de Bolster |first=M.W.G. |date=1997 |publisher=International Union of Pure and Applied Chemistry}}</ref>。補欠分子族は[[有機物]]（[[ビタミン]]、[[糖]]、[[脂質]]など）または[[無機物]]（[[金属]]イオンなど）であることがあり得る。補欠分子族はタンパク質にかたく繋がれており、[[共有結合]]を通して結合される。補欠分子族は酵素反応において重要な役割を持つ。補欠分子族が無いタンパク質は[[アポタンパク質]]と呼ばれるのに対し、補欠分子族がついているそれは[[ホロタンパク質]]と呼ぶ。
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#redirect [[補因子]]

補欠分子族は補因子の1つで、一時的に酵素と結合するのではなく永久的に酵素と結合しているという点で補酵素とは異なる<ref>{{cite web |url=http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/bioinorg/CD.html#34 |title=Glossary of Terms Used in Bioinorganic Chemistry: Cofactors |accessdate=2007-10-30 |last=de Bolster |first=M.W.G. |date=1997 |publisher=International Union of Pure and Applied Chemistry}}</ref>。酵素では、補欠分子族はいくつかの経路においてその活性部位に関係している。

ヘモグロビンのヘムは補欠分子族の一つである。さらに、有機物の補欠分子族には[[チアミン]]（[[ビタミンB1]]）、[[チアミンピロリン酸]]、[[ピリドキサールリン酸]]そして[[ビオチン]]などの[[ビタミン]][[誘導体]]がある。よって、補欠分子族はしばしばビタミンであるか、ビタミンから作られる。これが、ビタミンがヒトの食事に必要な理由の一つである。

無機物の補欠分子族は通常は[[鉄]]（[[チトクロムcオキシダーゼ]]、[[ヘモグロビン]]などの[[ヘム]]）、[[亜鉛]]（[[炭酸脱水酵素]]など）、[[マグネシウム]]（いくつかの[[キナーゼ]]など）、[[モリブデン]]（[[硝酸還元酵素]]など）のような[[遷移金属]]イオンである。

== 補欠分子族の一覧 ==
{| class="wikitable"
| '''補欠分子族''' || '''機能''' || '''分布'''
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|[[ビオチン]]&nbsp;<ref>{{cite journal |author=Jitrapakdee S, Wallace JC |title=The biotin enzyme family: conserved structural motifs and domain rearrangements |journal=Curr. Protein Pept. Sci. |volume=4 |issue=3 |pages=217–29 |year=2003 |pmid=12769720 |doi=10.2174/1389203033487199}}</ref> || [[カルボキシル化]] || バクテリア、アーキア、真核生物
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|[[チアミンピロリン酸]]&nbsp;<ref>{{cite journal |author=Frank RA, Leeper FJ, Luisi BF |title=Structure, mechanism and catalytic duality of thiamine-dependent enzymes |journal=Cell. Mol. Life Sci. |volume=64 |issue=7-8 |pages=892–905 |year=2007 |pmid=17429582 |doi=10.1007/s00018-007-6423-5}}</ref> || [[脱炭酸]] || バクテリア、アーキア、真核生物
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|-
|[[リポ酸]]&nbsp;<ref>{{cite journal |author=Bustamante J, Lodge JK, Marcocci L, Tritschler HJ, Packer L, Rihn BH |title=Alpha-lipoic acid in liver metabolism and disease |journal=Free Radic. Biol. Med. |volume=24 |issue=6 |pages=1023–39 |year=1998 |pmid=9607614 |doi=10.1016/S0891-5849(97)00371-7}}</ref> || 酸化還元反応 || バクテリア、アーキア、真核生物
|}

== 脚注 ==
<references />

== 関連項目 ==
⚫
* [[補因子]]

== 外部リンク ==
*[http://www.bio.mtu.edu/%7Ehlyoungs/BL4010/cofactors.ppt Cofactors PowerPoint lecture]

{{補因子}}
{{DEFAULTSORT:ほけつふんしそく}}
[[Category:補因子]]
[[Category:酵素]]
{{Biosci-stub}}
[[ca:Grup prostètic]]
[[cs:Prostetická skupina]]
[[da:Prostetisk gruppe]]
[[de:Prosthetische Gruppe]]
[[en:Prosthetic group]]
[[es:Grupo prostético]]
[[eo:Prosteta grupo]]
[[fr:Groupement prosthétique]]
[[he:קבוצה פרוסטטית]]
[[mk:Простетична група]]
[[pl:Grupa prostetyczna]]
[[fi:Prosteettinen ryhmä]]

2008年11月23日 (日) 13:53時点における版

補欠分子族（ほけつぶんしぞく、Prosthetic group）は、タンパク質の生物活性において重要なタンパク質に結合する非タンパク質（非アミノ酸）要素である[1]。補欠分子族は有機物（ビタミン、糖、脂質など）または無機物（金属イオンなど）であることがあり得る。補欠分子族はタンパク質にかたく繋がれており、共有結合を通して結合される。補欠分子族は酵素反応において重要な役割を持つ。補欠分子族が無いタンパク質はアポタンパク質と呼ばれるのに対し、補欠分子族がついているそれはホロタンパク質と呼ぶ。

補欠分子族は補因子の1つで、一時的に酵素と結合するのではなく永久的に酵素と結合しているという点で補酵素とは異なる[2]。酵素では、補欠分子族はいくつかの経路においてその活性部位に関係している。

ヘモグロビンのヘムは補欠分子族の一つである。さらに、有機物の補欠分子族にはチアミン（ビタミンB1）、チアミンピロリン酸、ピリドキサールリン酸そしてビオチンなどのビタミン誘導体がある。よって、補欠分子族はしばしばビタミンであるか、ビタミンから作られる。これが、ビタミンがヒトの食事に必要な理由の一つである。

無機物の補欠分子族は通常は鉄（チトクロムcオキシダーゼ、ヘモグロビンなどのヘム）、亜鉛（炭酸脱水酵素など）、マグネシウム（いくつかのキナーゼなど）、モリブデン（硝酸還元酵素など）のような遷移金属イオンである。

補欠分子族の一覧

補欠分子族 機能 分布
フラビンモノヌクレオチド [3] 酸化還元反応 バクテリア、アーキア、真核生物
フラビンアデニンジヌクレオチド [3] 酸化還元反応 バクテリア、アーキア、真核生物
ピロロキノリンキノン [4] 酸化還元反応 バクテリア
ピリドキサールリン酸 [5] アミノ基転移、脱炭酸、脱アミノ バクテリア、アーキア、真核生物
ビオチン [6] カルボキシル化 バクテリア、アーキア、真核生物
メチルコバラミン [7] メチル化と異性化 バクテリア、アーキア、真核生物
チアミンピロリン酸 [8] 脱炭酸 バクテリア、アーキア、真核生物
ヘム [9] 酸素の結合と酸化還元反応 バクテリア、アーキア、真核生物
モリブドプテリン [10][11] 酸化 バクテリア、アーキア、真核生物
リポ酸 [12] 酸化還元反応 バクテリア、アーキア、真核生物

脚注

  1. ^ de Bolster, M.W.G. (1997年). “Glossary of Terms Used in Bioinorganic Chemistry: Prosthetic groups”. International Union of Pure and Applied Chemistry. 2007年10月30日閲覧。
  2. ^ de Bolster, M.W.G. (1997年). “Glossary of Terms Used in Bioinorganic Chemistry: Cofactors”. International Union of Pure and Applied Chemistry. 2007年10月30日閲覧。
  3. ^ a b Joosten V, van Berkel WJ (2007). “Flavoenzymes”. Curr Opin Chem Biol 11 (2): 195–202. doi:10.1016/j.cbpa.2007.01.010. PMID 17275397. 
  4. ^ Salisbury SA, Forrest HS, Cruse WB, Kennard O (1979). “A novel coenzyme from bacterial primary alcohol dehydrogenases”. Nature 280 (5725): 843–4. doi:10.1038/280843a0.  PMID 471057
  5. ^ Eliot AC, Kirsch JF (2004). “Pyridoxal phosphate enzymes: mechanistic, structural, and evolutionary considerations”. Annu. Rev. Biochem. 73: 383–415. doi:10.1146/annurev.biochem.73.011303.074021. PMID 15189147. 
  6. ^ Jitrapakdee S, Wallace JC (2003). “The biotin enzyme family: conserved structural motifs and domain rearrangements”. Curr. Protein Pept. Sci. 4 (3): 217–29. doi:10.2174/1389203033487199. PMID 12769720. 
  7. ^ Banerjee R, Ragsdale SW (2003). “The many faces of vitamin B12: catalysis by cobalamin-dependent enzymes”. Annu. Rev. Biochem. 72: 209–47. doi:10.1146/annurev.biochem.72.121801.161828. PMID 14527323. 
  8. ^ Frank RA, Leeper FJ, Luisi BF (2007). “Structure, mechanism and catalytic duality of thiamine-dependent enzymes”. Cell. Mol. Life Sci. 64 (7-8): 892–905. doi:10.1007/s00018-007-6423-5. PMID 17429582. 
  9. ^ Wijayanti N, Katz N, Immenschuh S (2004). “Biology of heme in health and disease”. Curr. Med. Chem. 11 (8): 981–6. doi:10.2174/0929867043455521. PMID 15078160. 
  10. ^ Mendel RR, Hänsch R (2002). “Molybdoenzymes and molybdenum cofactor in plants”. J. Exp. Bot. 53 (375): 1689–98. doi:10.1093/jxb/erf038. PMID 12147719. http://jxb.oxfordjournals.org/cgi/content/full/53/375/1689. 
  11. ^ Mendel RR, Bittner F (2006). “Cell biology of molybdenum”. Biochim. Biophys. Acta 1763 (7): 621–35. doi:10.1016/j.bbamcr.2006.03.013. PMID 16784786. 
  12. ^ Bustamante J, Lodge JK, Marcocci L, Tritschler HJ, Packer L, Rihn BH (1998). “Alpha-lipoic acid in liver metabolism and disease”. Free Radic. Biol. Med. 24 (6): 1023–39. doi:10.1016/S0891-5849(97)00371-7. PMID 9607614. 

関連項目

外部リンク

補酵素
有機補欠分子族

ビタミン: TPP / ThDP (B1) - FMN, FAD (B2) - PLP / P5P (B6) - ビオチン (B7) - メチルコバラミン, コバラミン (B12)
非ビタミン: ヘム - α-リポ酸 - モリブドプテリン - PQQ

金属補欠分子族

Ca2+ - Cu2+ - Fe2+, Fe3+ - Mg2+ - Mn2+ - Mo - Ni2+ - Se - Zn2+

主要な生体物質
炭水化物
アルコール
糖タンパク質
配糖体
脂質
エイコサノイド
脂肪酸/脂肪酸の代謝中間体
リン脂質
スフィンゴ脂質
ステロイド
核酸
核酸塩基
ヌクレオチド代謝中間体
タンパク質
タンパク質を構成するアミノ酸/アミノ酸の代謝中間体
テトラピロール
ヘムの代謝中間体
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