酸化酵素と酸素添加酵素の大きな違いは、酸化酵素は基質から酸素に水素を移動させて水や過酸化水素を生成する酸化還元反応を触媒する酵素であり、酸素添加酵素は特定の基質を酸化する際に分子状酸素（O2）から基質に直接酸素を取り込むことを触媒する酵素であることである。

酵素は、生物の細胞内で行われる生化学反応を触媒するタンパク質分子である。そのため、反応の活性化エネルギーを低下させることにより、反応速度を増加させることができる。その結果、反応が高速に進行する。また、複雑な分子をモノマーに分解する酵素もあれば、モノマーから生体分子を形成する触媒もある。同様に、酸化酵素と酸素添加酵素は、すべての生物に存在する酵素である。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 酸化酵素とは 3. 酸素添加酵素とは 4. 酸化酵素と酸素添加酵素の類似点 5. 横並びの比較 - 酸化酵素と酸素添加酵素の表形式 6. まとめ

酸化酵素は何ですか？

酸化酵素は、酸化還元反応を触媒する酸化還元酵素である。これらの酵素は、基質から酸素に水素を移動させることで酸化還元反応に関与する。そして、酸素は水（H2O）または過酸化水素（H2O2）に変化する。

図01：モノアミン酸化酵素A

一般に、酸化酵素は体の多くの部位に存在し、さまざまな基質を酸化する触媒として働いている。その結果、アミン、グルコース、キサンチンなどの多くの複雑な分子が酸化され、体内で容易に代謝されるより単純な分子になる。

また、酸化酵素には種類があり、触媒する分子によって名称が異なる。酸化酵素の例としては、シトクロム酸化酵素、アスコルビン酸酸化酵素、ウリカーゼ、モノアミン酸化酵素などがある。以下の反応は、酸化還元反応における酸化酵素の役割を示すものである。

AH+O2+2H++2e-=AOH+H2O

オキシゲナーゼは何ですか？

オキシゲナーゼは、酸化還元酵素のサブクラスである。基質の酸化の際に、分子状酸素から基質への酸素原子の結合を触媒する酵素である。酸素原子を2個含む反応もあれば、1個含む反応もある。そのため、反応過程における酸素原子の数によって、反応を触媒する酵素が異なる。

図02：オキシゲナーゼ

モノオキシゲナーゼは、基質に酸素原子1個を水酸基として結合することを触媒する。もう一つの酸素原子は、水分子の形成に関与している。モノオキシゲナーゼの例としては、トリプトファンピロリダーゼ、カロテナーゼなどがある。一方、ジオキシゲナーゼは、基質に2個の酸素原子を結合させることを触媒とする。ジオキシゲナーゼの例としては、フェニルアラニン水酸化酵素、チロシナーゼなどがある。

モノオキシゲナーゼが酸化還元反応において触媒的な役割を担っていることを示す反応を以下に示す。

ah + xh2 + o2 = aoh + x + h2o

酸化酵素と酸素添加酵素の共通点

• 酸化酵素と酸素添加酵素は、どちらも生体触媒として働くタンパク質である。
• また、酸化還元酵素であり、酸化還元反応を触媒する。

酸化酵素と酸素添加酵素の違い

酸化酵素と酸素添加酵素の大きな違いは、酸化還元反応を触媒することである。酸化酵素は基質から水素を酸素に移動させる触媒であり、酸素添加酵素は酸素から基質に原子状酸素を移動させる触媒である。さらに、酸化酵素が1種類であるのに対し、酸素添加酵素にはモノ酸素添加酵素とジ酸素添加酵素の2種類がある。したがって、この点も酸化酵素と酸素添加酵素の違いと言えます。

また、酸化酵素と酸素添加酵素のもう一つの違いは、酸化酵素は通常細胞膜に存在し、細胞のエネルギーを蓄えるATPの生成を担っているのに対し、酸素添加酵素は全身に分布する鉄の分解を担っていることである。

酸化酵素と酸素添加酵素の違いについては、以下のインフォグラフィックでより詳しく説明しています。

概要 - 酸化酵素 vs. 酸素添加酵素

酸化酵素と酸素添加酵素は、酸化還元反応を触媒する酸化還元酵素の一種であり、酸化酵素と酸素添加酵素は、酸化還元反応を触媒する酸化還元酵素の一種である。酸化酵素は、酸化還元反応によって基質から酸素に水素を移動させることを触媒する。一方、オキシゲナーゼは、酸素から基質へ酸素原子を直接取り込むことを触媒するものである。この点が、酸化酵素と酸素添加酵素の大きな違いです。

引用

1. "オキシゲナーゼ", Neuroimaging, Academic Press.こちらから入手できます。