酵素 失活

質問

酵素には失活という性質があることは分かります。
温度を高くした後に冷やしても酵素が変性して酵素作用は起こらないということは参考書等で良く見かけます。また酵素はＰＨにも大きな影響を受けることも分かります。
ここからが質問なのですが、例えば酵素をカタラーゼとします。ＰＨを酸性またはアルカリ性に変化させ、反応させなくさせた後に中性に戻すと失活してしまいますか?また、カタラーゼを保存するときは品質を保つ為に冷やして保存していますが、極度に低い温度の中保存したら高温の条件にして戻した時と同様に失活しますか?これらの事を参考書を読んで疑問に思ったのですが、高校３年なので勝手に実験できません。どなたか教えてください。宜しくお願いします。

回答No.1

MIYD · ベストアンサー

カタラーゼは凍結融解に弱い酵素として知られているので
極度に低い温度というのが溶液が凍る温度であれば再度溶かしたときに失活していますが、
溶液中の酵素全てが失活しているかについては知りません。
中には失活せずに活性のある酵素の分子もあるのかもしれません。

また、酵素によっては凍結融解を繰り返してもほとんど失活しないRNaseAのようなものもあります。
逆に冷蔵庫や冷凍庫で保存していても失活してしまう酵素もあり、-80℃で凍らせて保存して、使うときに溶かして使います。

pHによる失活は一般的には不可逆的と言われていますが、
カタラーゼがそうであるかについて私は知りません。
ゆっくりとpHを戻すことによって活性が戻るかもしれません。

http://keirinkan.com/kori/kori_chemistry/kori_chemistry_2/contents/ch-2/4-bu/4-2-1.htm

http://seibutunomu.hp.infoseek.co.jp/community1/jisshi01/3kai/3shiryou1.html

http://keirinkan.com/kori/kori_synthesis/kori_synthesis_a/contents/sy-a/1-bu/1-3-2.htm

http://www.jki.co.jp/product/f_kit/f-kit_toriatukai_main.htm

お礼

すぐに回答して頂き助かりました。１番下のＵＲＬがためになりました。

回答No.3

DexMachina

具体的な酵素の話はわかりませんが、酵素の失活という現象について。

酵素の失活は、ひとつにはその分子の立体構造の変化によって起こります。
(・・・化学変化を起こす場合もあったかもしれません(汗))

水素結合はｐHや温度によって切れやすいことは知っていると思いますが、この立体構造というのは分子内水素結合などの、比較的弱い結合で固定されていることが多いのです。
従って、酵素が失活するかどうかは、ｐHや温度の変化で切れた分子内結合が、条件を元に戻したときに再び同じ結合を形成できるかどうか、にかかるわけです。
(例えば、その酵素が長い鎖状の分子で、2組の水素結合があった場合、一旦切れた水素結合は、元の組み合わせで結合する場合と、組み合わせの異なる結合をする場合とがありますし、結合せずにこんがらがった形になる場合もあります)

なので、その酵素がどんな分子構造で、どんな立体配置をしているかによって、一旦反応しなくなった酵素が、条件を元に戻すことで活性を取り戻すか失活するかも違ってきます。

お礼

立体構造が影響しているということを分かりやすい説明で書いてあって良かったです。回答ありがとうございました。

回答No.2

aka_tombo

酵素は一般的に、その由来（例えば何から調製したカタラーゼか）によって相当性質は変わります。
酵素の性質を調べる中で、様々のpHで保存し、至適pHに戻したとき、あるいは急速冷凍と比較的緩慢な冷凍（ドライアイス-エタノールと冷凍庫のようなちがい）も調査項目に入りますが、その由来により残存活性は変わります。一般的には粗製の方が精製したものより取り扱いはしやすい（失活しにくい）と思います。
経験的には冷蔵よりも冷凍の方が保存安定性に優れていると思うのですが、そうでないものもあるかもしれません。
お使いのカタラーゼが購入品であれば取扱の注意が書いてあるのではないでしょうか。また、由来がわかれば、文献をもとにある程度予測はできるかもしれません。
回答になっていないと思われるかもしれませんが、「酵素はそういうものだ」とは誰も言えないのです。常に例外があります。

お礼

残存活性がどのように変わるものか、そして例外は常にあるということがためになりました。当たり前のようなことを忘れていました。本当にありがとうございました。