リガーゼ

リガーゼ（ligase）とはEC番号6群に属する酵素であり、ATPなど高エネルギー化合物の加水分解に共役して触媒作用を発現する特徴を持つ。英語の発音に従ってライゲースと表記される場合もある。リガーゼは別名としてシンテターゼ（シンセテース）と呼ばれる。日本語ではリガーゼを指して合成酵素と呼ぶことがあるが、合成酵素といった場合はEC6群のシンテターゼの他にEC4群のシンターゼを含むので留意が必要である。シンテターゼはATPなどの高エネルギー化合物分解と共役しているのに対して、シンターゼ(シンセース)はリアーゼ（ライエース）の一種であり高エネルギー化合物分解の共役は不要である。

概要
リガーゼには生合成経路上で重要な酵素が多く、代表的な酵素としては
各種アミノアシルtRNAシンテターゼ - ペプチド合成系
アシルコエンザイムAシンテターゼ - 脂肪酸合成系
アスパラギンシンテターゼ、グルタミンシンテターゼ - アミノ酸合成系
などが挙げられる。

リガーゼの基質となる高エネルギー化合物はATPがほとんどであるが、GTPやNADなどもある。リガーゼはこれらの高エネルギー化合物と他の基質とがアデニル化，リン酸化，またはピロリン酸化された活性中間体を経由するとともに、加水分解により発生する自由エネルギー変化を駆動力にして触媒反応が生成側に進行する。

シンテターゼ
リガーゼの常用命名法によりシンテターゼの語尾を持つ酵素が多い。すなわち、化合物XとYとをATP加水分解に共役して結合させる酵素は系統名ではX:Yリガーゼと命名されるが、常用名ではX-Yシンテターゼと命名される。例えばアシルコエンザイムAシンテターゼは脂肪酸〈アシル基〉とコエンザイムAとをATP分解のエネルギーを利用して合成する酵素である。

一覧

(炭素-酸素結合を形成するもの)

(アミノアシル-tRNAおよび関連化合物を生成するリガーゼ) 
 チロシンtRNAリガーゼ
 トリプトファンtRNAリガーゼ
 トレオニンtRNAリガーゼ
 ロイシンtRNAリガーゼ
 イソロイシンtRNAリガーゼ
 リシンtRNAリガーゼ
 アラニンtRNAリガーゼ
 欠番 → 削除 
 バリンtRNAリガーゼ
 メチオニンtRNAリガーゼ
 セリンtRNAリガーゼ
 アスパラギン酸tRNAリガーゼ
 D-アラニン-ポリ(ホスホリビトール)リガーゼ
 グリシンtRNAリガーゼ
 プロリンtRNAリガーゼ
 システインtRNAリガーゼ
 グルタミン酸tRNAリガーゼ
 グルタミンtRNAリガーゼ
 アルギニンtRNAリガーゼ
 フェニルアラニンtRNAリガーゼ
 ヒスチジンtRNAリガーゼ
 アスパラギンtRNAリガーゼ
 アスパラギン酸tRNAAsnリガーゼ
 グルタミン酸tRNAGlnリガーゼ
 リシンtRNAPylリガーゼ

(酸-アルコールリガーゼ（エステルシンターゼ）) 
 D-アラニン-(R)-乳酸リガーゼ

(炭素-硫黄結合を形成するもの)

(酸-チオールリガーゼ) 
 アセチルCoAシンテターゼ
 酪酸—CoAリガーゼ
 アシルCoAシンテターゼ
 スクニシルCoAシンテターゼ
 コハク酸CoAリガーゼ (ADP生成)
 グルタル酸CoAリガーゼ
 コール酸CoAリガーゼ
 シュウ酸CoAリガーゼ
 マレイン酸CoAリガーゼ
 アシル酸CoAリガーゼ (GDP形成)
 ビオチンCoAリガーゼ
 4-クマル酸CoAリガーゼ
 酢酸CoAリガーゼ (ADP生成)
 6-カルボキシヘキサン酸CoAリガーゼ
 アラキドン酸CoAリガーゼ
 アセト酢酸CoAリガーゼ
 プロピオン酸CoAリガーゼ
 クエン酸CoAリガーゼ
 長鎖脂肪酸—ルシフェリン成分リガーゼ
 長鎖脂肪酸—アシル輸送タンパク質リガーゼ
 欠番 → 
 クエン酸 (pro-3S)-リシンリガーゼ
 ジカルボン酸CoAリガーゼ
 フィタン酸CoAリガーゼ
 安息香酸CoAリガーゼ
 o-スクシニル安息香酸CoAリガーゼ
 4-ヒドロキシ安息香酸CoAリガーゼ
 3α,7α-ジヒドロキシ-5β-コレスタン酸CoAリガーゼ
 欠番 → 
 フェニル酢酸CoAリガーゼ
 2-フロ酸CoAリガーゼ
 アントラニル酸CoAリガーゼ
 4-クロロ安息香酸CoAリガーゼ
 trans-フェルロイルCoAシンターゼ

(炭素-窒素結合を形成するもの)

(酸-アンモニア（またはアミン）リガーゼ（アミドシンターゼ）) 
 アスパラギンシンテターゼ（アスパラギン酸アンモニアリガーゼ）
 グルタミンシンテターゼ（グルタミン酸アンモニアリガーゼ）
 欠番 → 
 アスパラギン酸-アンモニアリガーゼ (ADP生成)
 NAD+合成酵素
 グルタミン酸—エチルアミンリガーゼ
 4-メチレングルタミン酸—アンモニアリガーゼ
 グルタチオニルスペルミジン合成酵素
 トリパノチオン合成酵素
 アデノシルコバラミンリン酸合成酵素
 グルタミン酸—プトレシンリガーゼ
 D-アスパラギン酸リガーゼ

(酸-D-アミノ酸リガーゼ（ペプチドシンターゼ）) 
 パントテン酸—β-アラニンリガーゼ
 グルタミン酸—システインリガーゼ
 グルタチオン合成酵素
 D-アラニン—D-アラニンリガーゼ
 ホスホパントテノイルシステインシンテターゼ
 ホスホリボシルアミノイミダゾールコハク酸アミド合成酵素 
 UDP-N-アセチルムラミン酸-L-アラニン-D-グルタミン酸—L-リジンリガーゼ
 UDP-N-アセチルムラミン酸—L-アラニンリガーゼ
 UDP-N-アセチルムラミン酸アラニン—D-グルタミン酸リガーゼ
 UDP-N-アセチルムラミン酸アラニン-トリペプチド—D-アラニン-D-アラニンリガーゼ
 カルノシン合成酵素
 ジヒドロ葉酸合成酵素
 UDP-N-アセチルムラミン酸アラニン-D-グルタミン酸—2,6-ジアミノピメリン酸リガーゼ
 2,3-ジヒドロキシ安息香酸—セリンリガーゼ
 欠番 → 
 D-アラニン—アラニン-ポリグリセロリン酸リガーゼ
 テトラヒドロ葉酸合成酵素
 γ-クルタミンヒスタミン合成酵素
 ユビキチンタンパク質リガーゼ
 インドール酢酸—リジン合成酵素
 ユビキチン—カルモジュリンリガーゼ
 ジフチン—アンモニアリガーゼ
 ホモグルタチオン合成酵素
 チロシンアルギニンリガーゼ
 チューブリン—チロシンリガーゼ
 N-(5-アミノ-5-カルボキシペンタン酸)-L-システイン-D-バリン合成酵素
 アエロバクチン合成酵素
 L-アミノ酸αリガーゼ

(シクロリガーゼ) 
 ホスホリボシルホルミルグリシンアミジンシクロリガーゼ 
 5-ホルミルテトラヒドロ葉酸シクロリガーゼ
 デチオビオチン合成酵素
 カルボキシエチルアルギニンβ-ラクタム合成酵素

(その他の炭素-窒素リガーゼ) 
 欠番 → に統合
 CTP合成酵素
 ギ酸—テトラヒドロ葉酸リガーゼ
 アデノシンコハク酸合成酵素
 アルギノコハク酸シンターゼ
 尿素カルボキシラーゼ
 リボース-5-リン酸—アンモニアリガーゼ
 イミダゾ酢酸—ホスホリボシル二リン酸リガーゼ
 ビオチン—メチルマロン酸CoA-炭酸転位酵素 リガーゼ
 ビオチン—プロピオン酸CoA-カルボキシラーゼ リガーゼ (ATP-加水分解)
 ビオチン—メチルクロトン酸CoAカルボキシラーゼ リガーゼ
 グルタミン酸—メチルアミンリガーゼ
 ホスホリボシルアミン—グリシンリガーゼ
 ビオチンカルボキシラーゼ
 ビオチン—アセチルCoAカルボキシラーゼ リガーゼ
 カルバモイルリン酸シンターゼ
 ギ酸—ジヒドロ葉酸リガーゼ
 5-(カルボキシアミノ)イミダゾールリボヌクレオチド合成酵素

(グルタミンがアミド-N-供与体となる炭素-窒素リガーゼ) 
 NADシンテターゼ
 GMPシンターゼ (グルタミン加水分解)
 ホスホリボシルホルミルグリシンアミジン合成酵素 
 アスパラギン合成酵素 (グルタミン加水分解)
 カルバミン酸リン酸合成酵素 (グルタミン加水分解) 
 アスパラギン酸tRNA合成酵素 (グルタミン加水分解) 
 グルタミン酸tRNA合成酵素 (グルタミン加水分解)
 欠番 → 
 ヒドロゲノビリニック酸-a,c-ジアミドシンターゼ(グルタミン加水分解)
 アデノシンコブリック酸合成酵素 (グルタミン加水分解)

(炭素-炭素結合を形成するもの) 
 ピルビン酸カルボキシラーゼ
 アセチルCoAカルボキシラーゼ
 プロピオニルCoAカルボキシラーゼ
 メチルクロトン酸CoAカルボキシラーゼ
 ゲラノイルCoAカルボキシラーゼ
 アセトンカルボキシラーゼ
 2-オキソグルタル酸カルボキシラーゼ

(リン酸エステル結合を形成するもの) 
 DNAリガーゼ
 DNAリガーゼ
 RNAリガーゼ
 RNA-3'-リン酸シクラーゼ

(窒素-金属結合を形成するもの)

(錯体を形成するもの) 
 マグネシウムキラターゼ
 コバルトキラターゼ

出典

関連項目
 酵素
 EC番号

外部リンク 
 

酵素
生化学