クエン酸シンターゼとは？

酵素クエン酸シンターゼは、クエン酸回路と呼ばれる細胞代謝プロセスの最初のステップを触媒します。 このプロセスは、動物、植物、および細菌細胞の大部分で発生し、ATPと呼ばれる分子の形で生涯にわたる細胞エネルギーを生成します。 この連鎖反応の最初のステップでは、糖代謝の生成物を使用してクエン酸塩と呼ばれる物質を生成し、さらに処理してエネルギーを生成します。 多くの酵素と同様に、クエン酸シンターゼは、化学的に活性になる前に、まず特定の分子、その基質に結合する必要があります。

クエン酸シンターゼは、ほぼすべての細胞タイプで生成されます。 代謝に酸素を必要とするすべての生物で起こるクエン酸回路またはクレブス回路として知られる基本的な代謝反応の最初のステップを開始するのは触媒です。 クエン酸サイクルは、呼吸や生殖などの生細胞の基本プロセスに燃料を供給するために使用される分子であるATPを生成します。 クエン酸シンターゼは、クレブスサイクルの触媒の長鎖の最初の酵素であり、生成される量は、サイクル全体が進行する速度を調節します。

すべての酵素と同様に、クエン酸シンターゼは、反応を触媒できる特定のタンパク質構造を持っています。 それは、その立体構造または形状に基づいて、アクティブと非アクティブの2つの異なる状態で体内に存在します。 解糖作用の間に、食物に由来する糖ブドウ糖は、クレブス回路の開始を助ける2分子のアセテートを含む様々な化学物質に代謝されました。 オキサロ酢酸の分子に結合すると、クエン酸シンターゼはその立体構造を変化させ、アセチルCoAが結合する表面に領域を開きます。

クエン酸シンターゼのメカニズムには活性化が必要です。これは、誘導適合と呼ばれるプロセスで、基質と呼ばれる化合物、この場合はオキサロ酢酸と結合すると発生します。 クエン酸シンターゼの不活性な立体構造は、その開いた形として知られています。 他のタンパク質と同様に、この酵素は多くのアミノ酸分子で構成されています。 オキサロ酢酸に結合すると、特定のアミノ酸が結合して形状が変化し、閉じて基質の周りに一種の円を形成します。 この閉じた形は、クエン酸回路の進行を可能にする活性化形状です。

酵素がアセチルCoAに結合すると、アセチル分子の一部がオキサロ酢酸に結合すると同時に、CoAセクションが化学的に除去されます。 次に、2つの炭素を持つ酢酸分子である移動部分がオキサロ酢酸に結合し、クエン酸と呼ばれる新しい6炭素化合物が合成されます。 この反応により、化合物内の炭素原子は、容易に輸送可能な分子のクエン酸サイクルをさらに下に移動し、細胞がより多くのATPを生成する一連の代謝変換に参加できます。