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酸化還元酵素とは何ですか?

オキシドレダクターゼ(Oxidoreductase)は、酸化還元反応を触媒する酵素の一種である(17)。 オキシドレダクターゼは、ある分子(酸化剤)から別の分子(還元剤)への電子の移動を触媒する。 オキシドレダクターゼは、a-+B→A+B–と同様の反応を触媒する(ここで、Aは酸化剤であり、Bは還元剤である19)。 酸化還元酵素は、酸化酵素またはデヒドロゲナーゼであり得る。 オキシダーゼは、分子酸素が水素または電子の受容体として作用するときに関与する酵素である。 一方、デヒドロゲナーゼは、NAD+/NADP+またはフラビン酵素のいずれかである受容体に水素を移動させることによって基質を酸化する酵素である。 他の酸化還元酵素には、ペルオキシダーゼ、ヒドロキシラーゼ、オキシゲナーゼ、レダクターゼなどがある。 ペルオキシダーゼはペルオキシソームに局在し、過酸化水素の還元を触媒する。 ヒドロキシラーゼは、その基質にヒドロキシル基を付加する。 オキシゲナーゼは、分子酸素からの酸素を有機基質に組み込む。 レダクターゼは還元を触媒し、ほとんどの場合、レダクターゼはオキシダーゼのように作用することができる(17)。

オキシドレダクターゼ酵素は、好気性および嫌気性代謝の両方において重要な役割を果たす。 それらは解糖、TCA周期、酸化リン酸化とアミノ酸の新陳代謝で見つけることができます。 解糖系では、グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ(glyceraldehydes-3-phosphate dehydrogenase)は、NAD+のNADHへの還元を触媒する酵素である。 細胞の再dox状態を維持するために、このNADHは、酸化的リン酸化経路で生じるNAD+に再酸化されなければならない。 付加的なNADH分子は、TCAサイクル中に生成される。 解糖の生成物であるピルビン酸は、アセチルCoAの形態でTCAサイクルに入る。 嫌気性解糖の間に、NADHの酸化は乳酸塩へのピルビン酸塩の減少によって起こります。 乳酸塩は筋肉およびレバー細胞のピルビン酸塩にそれから酸化され、ピルビン酸塩はTCA周期で更に酸化されます。 ロイシンとリジンを除く20のアミノ酸はすべてTCAサイクル中間体に分解することができます。 これにより、アミノ酸の炭素骨格をオキサロ酢酸に変換し、続いてピルビン酸に変換することができる。 その後、糖新生経路は、形成されたピルビン酸塩を利用することができる(20)。

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Overview of Aerobic Metabolism