ザ・ カタラーゼ酵素 各酵素は毎秒約800,000の触媒イベントを実行できるため、は既知の最も効率的な酵素の1つです。 重要なカタラーゼ機能は、過酸化水素（H2O2）分子を酸素（O2）と水（H2O）。 H2O2 DNAに損傷を与える可能性があります。
カタラーゼは、ダンベル型の酵素に包まれた4つの個別の部分またはモノマーによって形成されます。 各モノマーには、酸素と結合するヘム分子を含む触媒中心があります。 各モノマーはNADPHの分子にも結合し、Hの有害な影響から酵素自体を保護します。2O2.
カタラーゼはpH7で最もよく機能し、有毒な分子を分解する細胞内のポーチであるペルオキシソームに非常に豊富に含まれています。
カタラーゼ構造：4つすべて1つ、すべて1つ
カタラーゼは4つの部分からなる酵素または四量体です。 4つのモノマーが互いに巻き付いてダンベル型の酵素を形成します。 各モノマーには4つのドメイン、つまりパーツがあります。たとえば、さまざまなことを行う体のパーツです。
2番目のドメインは、ヘムグループを含むドメインです。 3番目のドメインはラッピングドメインとして知られており、4つのモノマーが互いにラップしてテトラマーを形成する場所です。
多くの塩橋、または イオン相互作用 正と負に帯電したアミノ酸側鎖の間に、4つのモノマーを一緒に保持します。 モノマーは互いに織り交ぜられ、テトラマー酵素を非常に安定させます。
それは道具を運ぶ
カタラーゼテトラマーの各モノマーには、1つのヘムグループが含まれています。 ヘム基は、中心に鉄原子があり、酸素と結合する円盤状の分子です。 ヘムは、各モノマーの触媒ドメインの中央に埋め込まれています。 各カタラーゼモノマーもNADPH分子に結合しますが、その表面に結合します。
NADPHは酵素をから保護するためにあります H2O2 （過酸化水素） それが触媒しなければならないこと。 H2O2 分子はスーパーオキシド分子になることができます。これは、2つの酸素原子が互いに結合しており、そのうちの1つに余分なものがあります。 反応性の高い電子-他の分子の化学結合の電子と相互作用してそれらを破壊できることを意味します 絆。
それはとても速いです
Hなどの酸素ラジカル2O2、通常の細胞プロセスによって生成されます。 それらは細胞にとって危険であるため、良性の分子に変換する必要があります。
カタラーゼは、知られている最速の酵素の1つです。 カタラーゼテトラマーの各モノマーは、1秒あたり約200,000の触媒イベントを実行できます。 四量体には4つの単量体があるため、各カタラーゼ酵素は1秒あたり約800,000の触媒イベントを実行できます。
カタラーゼはHのためにこのレベルの効率を必要とします2O2 細胞にとって危険です。 カタラーゼ酵素は、細胞内のペルオキシソームと呼ばれるポーチに蓄積します。 ペルオキシソーム Hなどの酸素ラジカルを含む、細胞に有毒な分子を分解する小胞です2O2.
中性pH
研究者たちは、pH 7.4および摂氏25度（華氏77度）でのカタラーゼの活性を研究しました。 最適 カタラーゼ反応のpH は約7であるため、研究者が試験管内のカタラーゼ活性を停止する1つの方法は、強酸または強塩基を追加してpHを変更することです。
細胞内では、カタラーゼはペルオキシソームに蓄積します。ペルオキシソームは、さまざまな細胞で測定したときにさまざまなpHを持っています。 ジャーナル「IUBMBLife」は、ペルオキシソームのpHが5.8〜6.0、6.9〜7.1、および8.2の範囲であることが判明したと報告しました。
したがって、異なるペルオキシソームは、異なる量のカタラーゼを含む可能性があり、またはそれらがそれらの内部pHレベルをどのように調節するかに応じてカタラーゼをオンまたはオフにする可能性がある。