酵素はどのように作られるのか。

Question

腸内で大量の酵素が作られるそうですが、どういう流れで酵素が作られるのか教えてください。

私の脳内では

口からタンパク質を摂る　→　？？？　→　？？？　→酵素。

どこで、どうなって、口から摂ったタンパク質が、酵素になるのか。
説明ねがいます。

ruehas · Accepted Answer

こんにちは。

１．口からタンパク質を摂る
２．消化器官でアミノ酸に分解される
３．アミノ酸は細胞に送られ、ＤＮＡ情報に基づいて連結される
４．連結された「アミノ酸鎖」が折り畳まれる
５．折り畳まれたアミノ酸の塊はタンパク質としての「立体構造」を持ち、酵素として働く

タンパク質は数万からのアミノ酸を材料とする「高分子」であり、「酵素」とは、その複雑な三次元構造によって体内の化学反応や化学分解を促進する機能を持つ「機能高分子」であります。我々の体内では、食べ物から得られたタンパク質をアミノ酸単位まで分解し、それを再び繋ぎ合わせることによって目的の酵素が作られます。
タンパク質を作るために必要なアミノ酸は全部で２０種類あり、食べ物から摂らなければならないものを「必須アミノ酸」といいますが、それ以外のものは体内で合成することもできます。そして、そのアミノ酸を繋ぎ合わせる順番の書いてある「タンパク質の設計図」が細胞内にあるＤＮＡですね。

必要なタンパク質を作るための「アミノ酸配列」の情報は、細胞核の中にあるＤＮＡから「ｍＲＮＡ（メッセンジャーＲＮＡ）」によって核の外に運び出されます。「ｔＲＮＡ（トランスファーＲＡＮ）」は、消化器官から細胞内に供給された２０種類の中からｍＲＮＡによって指定されたアミノ酸を選んで運んで来ます。これによってＤＮＡからｍＲＮＡに写し取られた情報に従ってアミノ酸が連結され「アミノ酸鎖」が出来上がります。
そして、アミノ酸といいますのは、それぞれに向きたい方向というものを持っていますので、アミノ酸鎖はそれに従って自然と折れ曲がってゆきます。それぞれに向きたい方向が決まっているのですから、同じ配列で連結されたアミノ酸鎖は必ず同じ折れ曲がり方をします。ですから、同じＤＮＡ情報によって決定されたアミノ酸配列はみな同じ折り畳まれ方をし、同じ形のタンパク質になります。そして、このようにして作られたタンパク質は、特定の化学反応や化学分解を促進するのに便利な立体構造を持つ「機能高分子」となり、酵素としての役割を果たします。これが細胞の外に分泌されるのがホルモンや腸内の消化酵素ですね。

ＤＮＡにはあらゆるタンパク質の情報が記されていますが、細胞というのはそれぞれの組織に分化する過程で不必要な情報の持ち出しが禁止されるように設定されます。このため、我々の体内の細胞は異なった形になり、それぞれに専門の役割を果たします。腸の細胞というのは、消化酵素を合成するための情報の持ち出しが解禁になっているんですね。

ebikichi · Answer

腸内ではなくて、腸細胞内の間違いでしょうね。
細胞内ではさまざまな酵素が複雑に機能しあいながら、生命を維持しています。まだその全貌は完全には解明されていません。
「おそらく3000種くらいあるだろう」という事だと思いますが、これは腸に限ったことではないですね。
まあ、腸内環境改善法にインパクトを与えるため、ボディエンザイムという言葉を持ち出したんでしょう。

ボディエンザイムで検索すると、どのＨＰにも「体内には5000種類もの酵素があり、このうち腸で約3000種類の酵素が作られています」と書かれていますが、「腸では、アミノ酸などを原料に酵素が作られ、血液によって全身へ分配」とは書かれていません。あるあるの表現はデタラメですね。

参考URL：http://www.lif.kyoto-u.ac.jp/genomemap/

Tacosan · Answer

あの番組は, あまり信用しない方がいいらしいですけどね....
そもそも, 「腸で酵素を作って血液で送る」よりも「必要なところで酵素を作る」方が合理的だと思うんだけど....

参考URL：http://homepage1.nifty.com/sagi/aruaru.html

ruehas · Answer

こんにちは。
ＡＮｏ．１です。回答をお読み頂きありがとうございます。
返信を頂戴致しまして、慌てて調べました。私は消化器官や栄養学は全くのド素人ですので、このような解釈で恐らく間違いはない、だろう、という範囲でお答えいたしますので、それでちょっとカンベンして下さいね。

＞１．この間あるある大辞典をみたんですが、人間の酵素は約５千種類あり、そのうち約３千種類が腸内で作られると言ってました。

ゲッ！　うちの町内会にそんなに酵素があるとは知りませんでした。
しばらく前のことですが、２１世紀を迎えるに当たり、「ヒトゲノム」の解析が急速に進み、その遺伝子の数はおよそ二万五千種類と発表されました。これはそのままＤＮＡによって合成されるタンパク質の数と考えて良いと思います。そのうち酵素と呼ばれるものが五千種類はちょっと少ないという印象を持ちましたが、腸内では圧倒的な三千種類というのは初め聞きまして、たいへん驚きました。

そこで、ちょっと調べたのですが、「栄養学」では酵素（潜在酵素）といいますのは「代謝酵素」と「消化酵素」に分類されるのだそうです。前者の「代謝酵素」といいますのは、主に細胞自身が生きてゆくために必要な化学反応を行うためのものです。
酵素といいますのは基本的にひとつの仕事、特定の化学反応にしか使えません。細胞がその活動を維持するためには、栄養エネルギーの取り込みや酸素の消費に始まり、分裂や骨格形成など、無数の化学反応が必要です。ですから、その辺りの細胞でも必要なタンパク質の数は百や二百では済まないはずです。それに加えて、腸の細胞といいますのは食べ物を分解・吸収するための「消化酵素」を作らなければなりません。ひとつの酵素はひとつの仕事しかできませんので、タンパク質を分解するならば「タンパク質分解酵素」、脂質を分解するならば「脂質分解酵素」を作らなければならないわけです。このため、「消化」という仕事を与えられている腸の細胞といいますのは、他の細胞よりも酵素の種類が多くなるのではないかと思います。

＞腸内（腸細胞内？）で作られた酵素が、他の部位に運ばれて使われる、ということはあるでしょうか。（例えば、腸内細胞で作られた酵素が、心臓の細胞や、脳細胞に運ばれて使われる。って事です）

そうですね、只今ご説明致しました通り、腸内で酵素の種類が有り余るほど豊富であるのは、それは腸が消化という仕事を宛がわれているからであり、他の細胞に分けてあげるためではないと思います。そして、各細胞が自分の仕事を行うためのタンパク質の合成は、ＤＮＡ情報のＯＮ・ＯＦＦによって厳格に定められています。ですから、自分の役割を果たすために他の細胞から酵素を貰わなければならない細胞というのは、基本的にはないはずです。
「内分泌ホルモン」といいますのは、ＤＮＡによって合成されたタンパク質が細胞の外に分泌されるものでありますが、このようなものは「細胞間情報伝達」と言いまして、受け取った細胞はそのタンパク質の機能を取り込むのではなく、与えられた情報に従って自分の仕事を実行する、即ち、必要なタンパク質・酵素の合成を始めるということであります。
もしかしたら、このような「細胞間情報伝達」に限らず、タンパク質の分泌を用いてその機能を相互補助する「細胞間機能伝達」というものもあるかも知れませんが、そのような例がちょっと思い付きません。

＞２．この使われた酵素は、大便になるのでしょうか。

恐らく、大便と一緒に排出されざるを得ないのではないでしょうか。
大便といいますのは、消化酵素によって分解された食物で必要な栄養素が腸壁に吸収されたあとの残りかすです。役目を終えた消化酵素は、それと一緒に排出されるのだと思います。
精子といいますのはタンパク質であり、使わなければ回収され、栄養として再利用されます。動物の身体にはこのようなタンパク質や化学物質の回収・再利用というメカニズムが至る所にありますが、腸にそのような酵素の回収機能があるかどうかは、私ではちょっと調べが付きません。

noname#21649 · Answer

１番の肩に追加して.
たしか.合成直後の酵素(というるかどうか疑問)は.先頭に疎水機の部分があります。実際の酵素はこの部分が存在しません。
この部分を切断する

酵素(と呼べるか疑問)の部分に反応活性となる中心金属を導入する

特定の部位に移動する。たとえば.肺から二酸化炭素を排出する酵素(炭酸脱水底うそ)は.必ず細胞膜(膜酵素と呼ばれている多の酵素を含めて)の位置に存在する必要があります。しかし.細胞膜ではたんぱく質が作れません。この位置に輸送してはじめて機能します。

消化用の酵素は.いちょうかん内にでははじめて機能します。たしか.網の差に量対をモノマーにする酵素が省庁の膜酵素です。
特定の場所に酵素を輸送する機能が存在します。このときに.切断されたり.形が変わったり.金属と決効したりします。

酵素はどのように作られるのか。

こんにちは。

腸内ではなくて、腸細胞内の間違いでしょうね。

あの番組は, あまり信用しない方がいいらしいですけどね....

こんにちは。

１番の肩に追加して.

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