アルファ-グルコシダーゼ

アルファグルコシダーゼとは何ですか？

α-グルコシダーゼは、体のすべての細胞のさまざまなサブフォームで発生する酵素です。すべてのサブフォームがすべてのセルに表示される必要はありません。
α-グルコシダーゼの役割は、α-グリコシド結合を分割することです。このタイプの結合は、個々の糖分子間の結合の形式を表します。個々のグルコース分子は、α-グルコシダーゼによって分解される数千の糖、いわゆる多糖類の大きな鎖を形成するために結合することができます。

タスクと機能

α-グルコシダーゼの各サブフォームは、発生場所が異なります。

広く普及している形態はマルターゼグルコアミラーゼであり、これは腸粘膜の表層細胞、腎臓、およびいくつかの免疫細胞で産生されます。このフォームに加えて、言及された組織には他のサブフォームがあります。他のα-グルコシダーゼと同様に、マルターゼ-グルコアミラーゼもα-グリコシド結合を切断します。ただし、2つの個別の糖分子で構成される糖鎖である二糖の場合は優先的に溶解します。二糖を2つの単糖に分離することにより、小腸の粘膜を通して個々の糖分子を体内に吸収することが可能です。したがって、酵素は糖の消化に重要な役割を果たします。腎臓では、腎臓によって血液からろ過され、最終尿の前駆体である一次尿に位置する二糖類も、腎臓細胞によって体内に再吸収される可能性のある個々の単糖に優先的に分割されます。これは、尿中の糖分が排泄されることによるエネルギーの大きな損失を防ぐための重要なプロセスです。

α-グルコシダーゼの別のサブフォームは、すべての細胞のリソソームで発生します。リソソームは、細胞内に蓄積して使用できない物質を分解する細胞小器官です。ここで発生するサブフォームは、細胞小器官に類似したリソソームα-グルコシダーゼまたは酸性マルターゼと呼ばれます。体が使用できない糖の鎖を単糖に分解し、より簡単に使用して排泄できるようにする役割があります。

肝臓にはα-グルコシダーゼのサブフォームもあり、これは体のエネルギー代謝に不可欠です。とりわけ、この形態はグリコーゲンの分解に関与しています。グリコーゲンは、数万分子のブドウ糖からなる多糖類であり、ブドウ糖が体内に貯蔵される形態です。空腹やスポーツ活動など、体がエネルギーを必要とする場合、エネルギー貯蔵はα-グルコシダーゼによって分解されるため、必要なパフォーマンスを継続して提供できます。

肝臓に見られるのと同じα-グルコシダーゼサブユニットが筋肉にも見られます。ここにも、必要に応じて分解できるグリコーゲンストアがあります。しかし、放出されたブドウ糖分子は体に利用可能にされるのではなく、むしろエネルギー源として筋肉に役立ちます。

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α-グルコシダーゼはどこで作られていますか？

大多数のヒト酵素と同様に、あらゆる形態のα-グルコシダーゼは特別な細胞小器官で産生されます。酵素の前駆体は、最初に小胞体で合成されます。成熟した酵素への成熟に向けた最初のステップはそこで起こります。

次に、いわゆるゴルジ装置への輸送が行われます。成熟もここで起こります。ゴルジ装置では、酵素は特別な小胞に詰められ、目的地に輸送されます。

目的は組織によって異なります。肝臓や筋肉では、ブドウ糖がグリコーゲンとして貯蔵されている特殊な細胞内顆粒が標的になります。細胞膜への輸送は腸と腎臓で起こります。 α-グルコシダーゼの作用部位は細胞の外側にあるため、ここでは小胞が空になっています。リソソームα-グルコシダーゼは、リソソームの膜と融合する小胞にパッケージされています。

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ベータグルコシダーゼとは何ですか？

ベータ-グルコシダーゼは、アルファ-グルコシダーゼと同様に、水を消費することによってグリコシド結合を切断する酵素です。 α-グルコシダーゼはα-グリコシド結合を切断しますが、β-グルコシダーゼはβ-グリコシド結合を切断します。 2種類の結合の違いは、結合した糖のアルコール基の配置にあります。これがどのように動作するかは、さまざまな複雑な要因によって決まります。

人間は限られた範囲でのみベータグリコシド結合を分割することができます。これは、例えば、乳糖の利用において役割を果たす。乳糖はミルクを含む製品に含まれており、一般に乳糖と呼ばれています。中央ヨーロッパの多くの人々は、ラクトースのベータグリコシド結合を分割する酵素であるラクターゼを開発していないため、その進化のために、これらの人々はラクトース不耐症です。

さらに、セルロースの利用には欠陥があります。人間はセルロースをその成分に分解することができる酵素を持っていないので、それは消化できず、直接排泄される食物繊維と考えられています。

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トランスグルコシダーゼとは何ですか？

トランスグルコシダーゼは人体に存在する酵素であり、グリコーゲンの合成と分解に重要な役割を果たしています。グルカントランスフェラーゼとしても知られています。

主なタスクは、グリコーゲン内の3つの糖分子を持つ単糖、二糖、またはオリゴ糖を移動することです。このシフトは、隣接するグルコース分子に複数の結合を持つグルコース分子の分解にとって特に重要です。この場合、グリコーゲンの分解に通常関与する酵素は、1つのグルコース分子と他の2つのグルコース分子との間のそのような接続が障害となるため、機能し続けることができません。

このため、トランスグルコシダーゼは、いくつかの結合を持つグルコース分子の鎖間の接続を切断し、放出された二糖またはオリゴ糖または単糖の鎖をグリコーゲンの別の自由端に移すことができます。以下では、体にエネルギーをさらに供給するためのグリコーゲンの分解を続けることができます。

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