ヌクレアーゼとプロテアーゼの大きな違いは、ヌクレアーゼが特定の生化学反応を触媒するRNA分子であるのに対し、プロテアーゼは生物体内で起こる生化学反応のほとんどを触媒するタンパク質分子であるという点である。

酵素は生物学的触媒であり、生化学反応を促進させる。一般に、すべての酵素はアミノ酸からなるタンパク質です。そのため、プロテアーゼとも呼ばれる。しかし、特定の生化学反応の触媒として働くことができる特定のRNA分子が存在する。リボザイムまたはリボヌクレアーゼである。このように、ヌクレアーゼもプロテアーゼも、生化学反応を触媒するという点では同じである。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. ヌクレアーゼとは 3. プロテアーゼとは 4. ヌクレアーゼとプロテアーゼの類似点 5. 並べて比較 - ヌクレアーゼとエピトーププロテアーゼ 6. まとめ

ヌクレアーゼ(リボザイム)は何ですか？

リボヌクレアーゼは、特定の生化学反応を触媒するリボ核酸分子である。RNA分子であるため、リボヌクレアーゼとも呼ばれる。これらのリボザイムはリボソームの中に存在する。リボザイムが触媒する主な反応は、RNAやDNAの切断や結合、ペプチド結合の形成などである。

図01：ヌクレアーゼの作用

また、リボザイムはリボソームのラージサブユニットの一部として、RNAスプライシングやtRNA合成などのタンパク質合成活動にも関与している。ハンマーヘッドリボザイム、Varkudサテライト（VS）リボザイム、リードザイム、ヘアピンリボザイムなどがその例である。

蛋白質酵素は何ですか？

プロテアーゼは、植物、動物、微生物などの生体内で起こるほとんどの生化学反応を促進する生体触媒である。一般に、生化学反応の多くは、酵素がないと反応が遅くなる。したがって、酵素はすべての生物に必須の生体分子である。構造的には、酵素はアミノ酸の配列でできている。そのため、特定のタンパク質である。

機能

酵素は、触媒部位と基質が結合することで反応を加速させる。また、酵素は基質に対して特異的である。多くの場合、触媒部位の形状は基質の形状に相補的である。このように、特定の種類の酵素は、特定の種類の反応を制御することができる。このように、生きている細胞には多くの種類の酵素が存在します。アミラーゼ、マルターゼ、トリプシン、プロテアーゼ、ペプシン、リパーゼ、ポリメラーゼ、セルラーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ、スクラーゼ、ラクターゼなどが酵素の一例として挙げられます。

図02: 酵素

各酵素は最適な温度とpHで最もよく働くので、反応時に最適な条件を提供する必要があります。タンパク質の変性温度を超えると、酵素の形状が変化し、活性が停止することがあります。最後に反応が鈍くなる。酵素が正常な状態で働いていれば、反応後でも変化はない。そのため、別の反応に参加することができます。酵素の中には、その働きのために補酵素を必要とするものがあります。補酵素は無機または有機分子である。酵素に緩く、あるいは強く結合して、酵素を助ける。

リボザイムと蛋白質酵素の共通点

• ヌクレアーゼもプロテアーゼも生体触媒である。
• 生体の中で起こる生化学反応を触媒することができる。
• しかも、どちらも大きな分子である。
• また、その構造や仕組みも異なります。

リボザイムと蛋白質酵素の違い

リボザイムとプロテアーゼの大きな違いは、リボザイムがRNA分子であるのに対し、プロテアーゼは球状のタンパク質であることである。つまり、ヌクレアーゼはリボヌクレオチドの高分子であり、プロテアーゼはアミノ酸の高分子である。これが、ヌクレアーゼとプロテアーゼの違いである。

また、ヌクレアーゼとプロテアーゼのもう一つの違いは、ヌクレアーゼがリボソームに存在するのに対し、プロテアーゼは細胞内、多くの小器官にまで存在することである。

ヌクレアーゼとプロテアーゼの違いについては、以下のインフォグラフィックで詳しく解説しています。

概要 - リボザイム vs. 蛋白質酵素

生きている細胞に存在する生体触媒には、ヌクレアーゼとプロテアーゼの2種類がある。似たような動作をします。しかし、リボザイムはリボヌクレオチドからなるRNA分子であり、プロテアーゼはアミノ酸からなる球状のタンパク質である。また、リボザイムはリボソームに存在するのに対し、プロテアーゼは細胞内のどこにでも存在する。さらに、ヌクレアーゼは細胞内にあまり存在しないが、プロテアーゼは細胞内に多く存在する。そこで、本稿では、ヌクレアーゼとプロテアーゼの違いについてまとめた。

引用

1 ウォルター、N G、D R エンゲル。リボヌクレアーゼ：物体を切断する触媒リボ核酸、**物体と奇妙で有用な仕事をする〉、Contemporary Neurology and Neuroscience Reports, US National Library of Medicine, October 2002.ここでは、そのうちの2つを紹介します。酵素の生体触媒としての中心的役割〉、Contemporary Reports in Neurology and Neuroscience, U.S. National Library of Medicine, January 1, 1970.ここに掲載 2 "The Central Role of Enzymes as Biocatalysts", Contemporary Reports in Neurology and Neuroscience, U.S. National Library of Medicine, 1 January 1970.