質問: 脂肪を脂肪酸とグリセリンに分解する酵素は何でしょう?
回答: リパーゼ

タイトル: リパーゼ
リパーゼ (lipase) は、脂質を構成するエステル結合を加水分解する酵素群である。語源は、ギリシャ語の“lipos(脂肪)”+“ase(酵素)”に由来する。普通はそのうちで特にトリグリセリド(グリセロールの脂肪酸エステル)を分解して脂肪酸を遊離するトリアシルグリセリドリパーゼ(EC 3.1.1.3)を指す。消化液(胃液、膵液)に含まれ、脂質の消化を行う消化酵素であり、多くの生物の細胞で脂質の代謝に関与する。リパーゼはすべての生物に存在し、その遺伝子は一部のウイルスにもある。機能も立体構造もさまざまであるが、活性中心にセリン(求核性の酸素原子を持つ)と酸性アミノ酸残基(アスパラギン酸など)およびヒスチジンを持つタイプが多い。基質のグリセロール骨格の特定の位置(3か所のいずれか)を分解するものが多い。

タイトル: 脂肪分解
脂肪分解(しぼうぶんかい 英: lipolysis)とは脂質の分解を指し、それはトリグリセリドをグリセロールと遊離脂肪酸に加水分解する。以下のホルモンが脂質分解を誘導する: グルカゴン、アドレナリン、ノルアドレナリン、グレリン、成長ホルモン、テストステロン、コルチゾール。これらはGタンパク質共役受容体 (7回膜貫通型受容体) を促し、それがアデニル酸シクラーゼを活性化する。これによりcAMPの産生が増加し、cAMPはプロテインキナーゼA (PKA) を活性化し、その後PKAが脂肪組織内のリパーゼを活性化する。トリグリセリドは超低密度リポタンパク質 (VLDL) 等のリポタンパク質によって、血液を通り適切な組織 (脂肪や筋など) に運ばれる。VLDL上に現れたトリグリセリドは標的組織の細胞内リパーゼによって脂肪分解を受け、グリセロールと遊離脂肪酸が産生される。

タイトル: 酵素
今日では、酵素の実体や機能の詳細が判明したため、発酵食品であっても生物を使わずに酵素自体を作用させて製造することもあり、酵素を使って食品の性質を意図したように変化させることが可能になっている。酵素反応は、一般に流通している加工食品の多くにおいて製造工程中に利用されているほか、でん粉を原料とした各種糖類の製造にも用いられている。また、果汁の清澄化や苦味除去、肉の軟化といった品質改良や、リゾチームによる日持ち向上などにも用いられている。最初に発見された酵素であるジアスターゼはアミラーゼの一種であり、消化剤として用いられる。以下に挙げるような分野で酵素が使われている。これらの酵素は生物由来の天然物とされるため、食品関連法規で求められる原材料表示では省略されていることが多い。

タイトル: クエン酸CoAトランスフェラーゼ
クエン酸CoAトランスフェラーゼ(Citrate CoA-transferase、EC 2.8.3.10)は、以下の化学反応を触媒する酵素である。従って、基質はアセチルCoAとクエン酸の2つ、生成物は酢酸と(3S)-シトリルCoAの2つである。この酵素は転移酵素、特にCoAトランスフェラーゼに分類される。系統名は、アセチルCoA:クエン酸CoA-トランスフェラーゼ(acetyl-CoA:citrate CoA-transferase)である。この酵素は、クエン酸回路に関与している。

タイトル: 水素化
マーガリンやショートニング等の硬化油は、cis-不飽和脂肪酸の水素化によって製造する。融点が上昇して常温下固体となり、料理等で扱いやすくなる。製造時に副生成物としてトランス脂肪酸が数%生成する。

タイトル: コリオリシンH
コリオリシンH(Choriolysin H、EC 3.4.24.67)は、酵素である。この酵素は、魚の卵の殻の内層を加水分解する。また、カゼインやスクシニル-Leu-Leu-Val-Tyr-7-(4-メチル)クマリルアミド等の小分子を加水分解する。この酵素は、真骨類のメダカ等が持つ。

タイトル: イノシンヌクレオシダーゼ
イノシンヌクレオシダーゼ(Inosine nucleosidase、EC 3.2.2.2)は、以下の化学反応を触媒する酵素である。 イノシン + 水 ⇌ {\displaystyle \rightleftharpoons } D-リボース + ヒポキサンチン従って、この酵素は、イノシンと水の2つの基質、D-リボースとヒポキサンチンの2つの生成物を持つ。この酵素は加水分解酵素、特にN-グリコシル化合物を分解するグリコシダーゼに分類される。系統名はイノシンリボヒドロラーゼ(inosine ribohydrolase)である。イノシナーゼ、イノシン-グアノシンヒドロラーゼ等と呼ばれることもある。プリンの代謝に関与している。

タイトル: ホモセリンキナーゼ
ホモセリンキナーゼ(Homoserine kinase、EC 2.7.1.39)は、以下の化学反応を触媒する酵素である。従って、この酵素の基質はATPとL-ホモセリンの2つ、生成物はADPとO-ホスホ-L-ホモセリンの2つである。 この酵素は転移酵素、特にアルコールを受容体とするホスホトランスフェラーゼに分類される。この酵素の系統名は、ATP:L-ホモセリン O-ホスホトランスフェラーゼ(ATP:L-homoserine O-phosphotransferase)である。この酵素は、グリシン、セリン、トレオニンの代謝に関与している。

タイトル: (ギ酸-C-アセチルトランスフェラーゼ)活性化酵素
[ギ酸-C-アセチルトランスフェラーゼ]活性化酵素([formate-C-acetyltransferase]-activating enzyme)は、次の化学反応を触媒する酸化還元酵素である。この酵素の基質はS-アデノシル-L-メチオニン、ジヒドロフラボドキシンと[ギ酸-C-アセチルトランスフェラーゼ]-グリシンで、生成物はデオキシアデノシン、L-メチオニン、フラボドキシンセミキノンと[ギ酸-C-アセチルトランスフェラーゼ]-グリシン-2-イルラジカルである。この酵素は酸化還元酵素に属する。

タイトル: 不飽和脂肪酸
これら2系統の脂肪酸の競合は合成の段階から行われている。しかし、変換酵素の親和性は ω3 < ω6 であるとされ、適切な脂肪酸バランス(ω6系統由来の適切な生理活性と、ω3系統のブレーキ的役割)のためには、ω3系統をω6系統より多く摂取する必要があるとされる。また、脂質の過剰摂取によるカロリー過多などの弊害はω系統に関わらず発生するため、全体の脂質摂取量を減らしながら、ω6系統の摂取を減らし、ω3系統の割合を増やすのが良いとされる。ω6系統は、高リノール紅花油、高リノールひまわり油、大豆油、菜種油、月見草油などに高い割合で、ω3系統は紫蘇油、亜麻仁油、魚油などに高い割合で含まれる(注意すべきなのはω3系統とω6系統の含まれる比である。例えばある油1キログラムにω3系統が300グラム入っていたとしても、ω6系統が500グラム入っていたならそれはω6系統の豊富な油となる)。

タイトル: 肥満
1965年、医学物理学者のロザリン・サスマン・ヤロウ(Rosalyn Sussman Yalow)と、医師で化学者のソロモン・アーロン・バーソン(Solomon Aaron Berson)の2人は、「脂肪を脂肪細胞から放出させ、それをエネルギーにして消費する」ためには、「Requires only the negative stimulus of insulin deficiency.」(「『インスリン不足』という負の刺激以外は必要ない」)と明言した。

タイトル: グルタチオン合成酵素
例えば、グルタチオンペルオキシダーゼは、フリーラジカルや過酸化水素などの活性酸素種を還元し、GSHのグルタチオンジスルフィド(GSSG)への酸化を触媒する。グルタチオン-S-トランスフェラーゼは、さまざまな代謝産物、生体異物、求電子剤をメルカプツール酸(英語版)として排泄して除去するためにGSHを利用する。GSSは主に肝細胞の細胞質でGSHを産生し、そこから無毒化が行われるミトコンドリアへ輸送される。GSHは免疫系の活性化にも必須であり、侵入した病原体に対する頑強な防御機構を作り出す。GSHはインフルエンザウイルスの感染を防ぐ能力がある。

タイトル: インスリン
1965年、医学物理学者のロザリン・サスマン・ヤロウ(Rosalyn Sussman Yalow)と、医師で化学者のソロモン・アーロン・バーソン(Solomon Aaron Berson)の2人は、「脂肪を脂肪細胞から放出させ、それをエネルギーにして消費する」ためには、「Requires only the negative stimulus of insulin deficiency.」(「『インスリン不足』という負の刺激以外は必要ない」)と明言した。

タイトル: グルコシノレート
これらの植物はミロシナーゼ(英語版)と呼ばれる、水の存在下でグルコース基をグルコシノレート分子から解離させる酵素を持っている。グルコシノレート分子を構成していた残りの原子団は速やかにイソチオシアネート、ニトリル、チオシアネートなどに変換される。これらの活性物質が植物の自衛に寄与している。グルコシノレートはカラシ油配糖体(英語版)とも呼ばれる。標準的な反応生成物はイソチオシアネート(カラシ油)である。ほかの二つの生成物はこの反応の結果を変化させる特殊化されたタンパク質の存在下で生じる。植物自体への損傷を防ぐため、ミロシナーゼは細胞内のグルコシノレートとは別の部分に蓄えられており、主に物理的損傷などの条件下において会合する。

タイトル: ラクターゼ
ラクターゼ(英: Lactase, LCT、EC 3.2.1.108)は、β-ガラクトシダーゼの酵素群の1つで、ラクトースをガラクトースとグルコースに加水分解するグリコシドヒドロラーゼである。ヒトでは、ラクターゼは小腸の腸絨毛(小腸上皮細胞)に多く存在する。ラクターゼは乳に含まれるラクトースを加水分解するのに重要な酵素であり、この酵素の欠乏は乳糖不耐症(Lactose intolerance)として消化器症状を引き起こすことがあり、錠剤型などラクターゼ製剤が市販されている。ラクターゼの最適温度は48°C、最適pHは6.5である。

タイトル: Α-N-アセチルグルコサミニダーゼ
α-N-アセチルグルコサミニダーゼ(Alpha-N-acetylglucosaminidase、EC 3.2.1.50)は、ムコ多糖症の一種であるサンフィリッポ症候群と関連する酵素である。系統名は、α-N-アセチル-D-グルコサミニド N-アセチルグルコサミニドヒドロラーゼ(alpha-N-acetyl-D-glucosaminide N-acetylglucosaminohydrolase)である。この酵素は、以下の化学反応を触媒する。この酵素は、ウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミンを分解する。

タイトル: プロピオン酸
哺乳動物では、プロピオニルCoAはビオチン依存性酵素であるプロピオニルCoAカルボキシラーゼによって(S)-メチルマロニルCoAに変換される。この酵素反応では炭酸水素イオンとATPを要する。この生成物はさらにメチルマロニルCoAエピメラーゼによって(R)-メチルマロニルCoAに変換される。(R)-メチルマロニルCoAは、メチルマロニルCoAムターゼによってスクシニルCoAに変換されるが、この酵素は炭素-炭素結合の移動を触媒するためのコバラミン(ビタミンB12)を要する。メチルマロニルCoAムターゼの欠如は、血液のpHが低下するメチルマロン酸血症(Methylmalonic acidemia)を引き起こす。生成したスクシニルCoAは、クエン酸回路の中間体として代謝される。人の皮膚常在菌である Propionibacteriaはプロピオン酸を生成できることから名付けられた。

タイトル: フェニル酢酸CoAリガーゼ
フェニル酢酸CoAリガーゼ(Phenylacetate—CoA ligase、EC 6.2.1.30)は、以下の化学反応を触媒する酵素である。従って、この酵素の3つの基質はATPとフェニル酢酸とCoA、3つの生成物はAMPと二リン酸とフェニル酢酸CoAである。この酵素は、リガーゼ、特に炭素-硫黄結合を形成する酸-チオールリガーゼに分類される。系統名は、フェニル酢酸:CoAリガーゼ(AMP生成)である。その他よく用いられる名前に、phenylacetyl-CoA ligase、PA-CoA ligase、phenylacetyl-CoA ligase (AMP-forming)等がある。この酵素は、チロシン代謝及びフェニルアラニン代謝に関与している。

タイトル: アシルCoAオキシダーゼ
アシルCoAオキシダーゼ(acyl-CoA oxidase)は、脂肪酸代謝、α-リノレン酸代謝酵素の一つで、次の化学反応を触媒する酸化還元酵素である。反応式の通り、この酵素の基質はアシルCoAと酸素、生成物はtrans-2,3-デヒドロアシルCoAと過酸化水素である。補因子としてFADを用いる。組織名はacyl-CoA:oxygen 2-oxidoreductaseで、別名にfatty acyl-CoA oxidase, acyl coenzyme A oxidase, fatty acyl-coenzyme A oxidaseがある。

タイトル: グルカン 1,4-β-グルコシダーゼ
グルカン 1,4-β-グルコシダーゼ(Glucan 1,4-beta-glucosidase, EC 3.2.1.67)は、グルカン(1,4-β-D-グルカン)及び関連オリゴ糖の(1->4)-結合を加水分解し、連続するグルコースユニットを除去してオリゴ糖を遊離させる酵素である。セルロースや関連多糖を加水分解するセルラーゼの一種であり、特に多糖鎖の末端に作用するエキソセルラーゼに分類される。他には、exo-1,4-beta-glucosidase, exocellulase, exo-beta-1,4-glucosidase, exo-beta-1,4-glucanase, beta-1,4-beta-glucanase, exo-1,4-beta-glucanase, 1,4-beta-D-glucan glucohydrolase等と呼ばれる。

タイトル: ホスホリラーゼ
ホスホリラーゼ(Phosphorylase)とは一般に、ある化合物と無機リン酸とを基質としてその化合物をリン酸化(または加リン酸分解)する酵素である。これらの反応は、平衡点が中間点付近にあるため、可逆である。特に狭義に、グリコーゲンやデンプンまたはマルトデキストリンなどのグルカンを分解しグルコース-1-リン酸を生成する(あるいは逆に重合反応を行う)酵素(グリコーゲンホスホリラーゼ等)をホスホリラーゼと呼ぶことも多い。

タイトル: Sn-グリセロール-1-リン酸デヒドロゲナーゼ
sn-グリセロール-1-リン酸デヒドロゲナーゼ(sn-glycerol-1-phosphate dehydrogenase)は、次の化学反応を触媒する酸化還元酵素である。すなわち、この酵素の基質はsn-グリセロール1-リン酸とNAD(P)、生成物はグリセロンリン酸とNAD(P)HとHである。組織名はsn-glycerol-1-phosphate:NAD(P) 2-oxidoreductaseで、別名にglycerol-1-phosphate dehydrogenase [NAD(P)], sn-glycerol-1-phosphate:NAD oxidoreductase, G-1-P dehydrogenase, Gro1PDH, AraMがある。

タイトル: ホスホエタノールアミン-N-メチルトランスフェラーゼ
ホスホエタノールアミン-N-メチルトランスフェラーゼ(Phosphoethanolamine N-methyltransferase、EC 2.1.1.103)は、以下の化学反応を触媒する酵素である。従って、この酵素の2つの基質はS-アデノシル-L-メチオニンとエタノールアミンリン酸、2つの生成物はS-アデノシル-L-ホモシステインとN-メチルエタノールアミンリン酸である。この酵素は、転移酵素、特に1炭素基を転移させるメチルトランスフェラーゼのファミリーに属する。系統名は、S-アデノシル-L-メチオニン:エタノールアミンリン酸 N-メチルトランスフェラーゼである。その他よく用いられる名前に、phosphoethanolamine methyltransferase等がある。この酵素は、グリセロリン脂質の代謝に関与している。

タイトル: 酵素
最初に発見された酵素はジアスターゼ(アミラーゼ)であり、1833年にA・パヤンとJ・F・ペルソ(Jean Francois Persoz)によるものである。彼らは麦芽の無細胞抽出液によるでんぷんの糖化を発見し、生命(細胞)が存在しなくても、発酵のプロセスの一部が進行することを初めて発見した。酵素の命名法の一部である語尾の「-ase」はジアスターゼ (diastase)が由来となっている。また、1836年にはT・シュワンによって、胃液中からタンパク質分解酵素のペプシンが発見・命名されている。このころの酵素は生体から抽出されたまま、実体不明の因子として分離・発見されている。「酵素(enzyme)」という語は酵母の中(in yeast)という意味のギリシア語の "εν ζυμη"(en zymi)に由来し、1876年にドイツのウィルヘルム・キューネによって命名された。

タイトル: 炭水化物
人体が炭水化物を摂取すると、デンプンの場合唾液で加水分解され、胃液や膵液で二糖類のマルトースまで分解され、最終的に小腸の上皮細胞に存在するマルターゼ、スクラーゼ、イソマルターゼ、ラクターゼ、トレハラーゼなどの二糖類水解酵素により単糖類のグルコース、フルクトース、ガラクトースなどにまで分解されて初めて腸管からの吸収を可能とする。これは脂質が脂肪酸やモノグリセリド、タンパク質がアミノ酸、核酸が塩基や糖にまで分解されるのと同じであり、これら吸収される状態の物質は最終分解産物と呼ばれる。水に不溶性の脂質系最終分解産物と異なり、ミセルなどを作らず吸収されるとそのまま門脈血の中に溶け込む。体内における糖質の主な働きは細胞においてエネルギー源となる事である。