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生命の化学
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表
話
編
歴
酵素(こうそ、英: enzyme)とは、生体内外で起こる化学反応に対して触媒として機能する分子である。酵素によって触媒される反応を「酵素的」反応という。このことについて酵素の構造や反応機構を研究する古典的な学問領域が、酵素学(こうそがく、英: enzymology)である。
酵素は生物が物質を消化する段階から吸収・分布・代謝・排泄に至るまでのあらゆる過程(ADME)に関与しており、生体が物質を変化させて利用するのに欠かせない。したがって、酵素は生化学研究における一大分野であり、早い段階から研究対象になっている。
最近[いつ?]の研究では、擬似酵素分析(英語版)の新しい分野が成長し、進化の間、いくつかの酵素において、アミノ酸配列および異常な「擬似触媒」特性にしばしば反映されている生物学的触媒を行う能力が失われたことが認識されている[1][2]。
多くの酵素は生体内で作り出されるタンパク質を主成分として構成されている。したがって、生体内での生成や分布の特性、加熱やpHの変化によって変性して活性を失う(失活)といった特徴などは、ほかのタンパク質と同様である。
生体を機関に例えると、核酸塩基配列が表すゲノムが設計図に相当するのに対して、生体内における酵素は組立て工具に相当する。酵素はその特徴として、作用する物質(基質)をえり好みし(基質特異性)、目的の反応だけを進行させること(反応選択性あるいは反応特異性とも)によって、生命維持に必要なさまざまな化学変化を起こす。
酵素の人為的な利用として、古来から人類は酵素を用いた発酵による食品・飲料の製造を行ってきた。今日では、酵素の利用は食品製造だけにとどまらず、化学工業製品の製造や日用品の機能向上、医療などの広い分野に応用されている。とりわけ医療分野には、酵素は深く関わっている。たとえば、消化酵素を消化酵素剤として処方したり[3][4]、疾患による酵素量の増減を検査や診断に利用している[5]。また、ほとんどの医薬品は、ターゲットとなる酵素の作用の大小を調節することで効果を発現している。
主な役割