プロテアーゼ

プロテアーゼ
• 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。
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。
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• ⾦属プロテアーゼ(metallo protease)– サー
モリシン(thermolysin)など。
機能
• シ ス テ イ ン プ ロ テ アー ゼ(cysteine
protease)– パパイン、カスパーゼ など。
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。
• 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
2 分類
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
プロテアーゼの分類は歴史的に様々な変遷を経て イナーゼに分類されていた⼤半の酵素が含まれ、
いる。今⽇では切断位置によるエキソペプチダー エキソペプチダーゼには従来ペプチダーゼに分類
ゼないしはエンドペプチダーゼの分類が広く⽤い されていたものの多くが属する。
られる* [1]。
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
• 分解の位置による分類
ペプチダーゼと呼ぶ。
• エキソペプチダーゼ – タンパク質・ペプ ペプチダーゼのうち、アルカリ性領域に⾄適 pH
チド 鎖の配列末端から(およそ 1〜2ア を持つものは、洗剤補助剤として⽇⽤品に利⽤さ
ミノ酸残基 ずつ)切り取るタイプのも れるため、アルカリ(性)プロテアーゼとよばれ
の。
ることがある。
• 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。
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基質特異性
• 基質による分類
プロテアーゼには切断する配列をあまり選ばない
• プロテイナーゼ(Proteinase)– タンパク (基質特異性 が低い)ものや、特定のタンパク質・
質を分解するもの。
ペプチドの特定の部位だけを特異的に切断する
•(狭義の)ペプチダーゼ(Peptidase)– よ という切断する配列に対する⾼度な選択性を持つ
り分⼦量の⼩さな合成ペプチド などを (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
分解するもの* [1]。
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
• 触媒機構による分類
のような⾎液凝固因⼦ などが後者の例として典
• セリンプロテアーゼ– キモトリプシン 型的なものである。前述のHIV プロテアーゼはそ
(chymotrypsin)、スブチリシン(subtilisin) の基質特異性故に HIV 治療の重要な標的となり、
など。
阻害剤による治療が⼤きな成果を上げている。
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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。
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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
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細菌類
• 納⾖菌 - ナットウキナーゼ を含む。
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脚注
[1]「プロテアーゼ」、
『岩波⽣物学辞典』第 4 版、岩波
書店、1996 年。
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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
10 外部リンク
• Merops - the peptidase database: http://merops.
sanger.ac.uk/
部リンク