【15】コハク酸脱水素酵素

2020年5月27日 2022年1月16日

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FAD（Flavin adenine dinucleotide/フラビンアデニンジヌクレオチド）は、コハク酸脱水素酵素（コハク酸デヒドロゲナーゼ）の補酵素として働いている。

FADには、コハク酸脱水素酵素の“活性部位”を形作るとともに、コハク酸から奪った“水素”をミトコンドリア内膜の“電子伝達系”へと運搬する重要な役割がある。

水素を奪ったFAD（還元型補酵素“FADH2”）は、ミトコンドリア内膜の“電子伝達系”で酸化され（水素を奪われ）、再びミトコンドリア・マトリックスのクエン酸回路に戻ってくる。

【補足】

呼吸（有機物を段階的に分解しながらATPを合成する一連の反応。酸素を必要とする。）
解糖系（呼吸の第1段階。細胞質基質で進む。）
クエン酸回路（呼吸の第２段階。ミトコンドリアのマトリックスで進む反応。ピルビン酸がクエン酸を経て、段階的に“脱水素反応”や“脱炭酸反応”などを受けてオキサロ酢酸になる。オキサロ酢酸は再びクエン酸に再生される。）
電子伝達系（呼吸の第3段階。ミトコンドリアの内膜で進む。）
NAD+（Nicotinamide adenine dinucleotide。酸化型／水素を結合していない状態。脱水素酵素の補酵素として働く。）
NADH＋H＋（またはNADH2。NAD+の還元型／２個の水素イオンを運搬している状態。電子伝達系で電子供与体／水素供与体となる。）
FAD（Flavin adenine dinucleotide。酸化型／水素を運搬していない状態。コハク酸脱水素酵素の補酵素として働く。）
FADH2（FADの還元型／２個の水素イオンを運搬している状態。電子伝達系で電子供与体／水素供与体となる。）
補酵素（酵素の一部として働く低分子。酵素のタンパク質部分“アポ酵素”との結合は弱く、“透析”により分離できる。FADは“アポ酵素”と共有結合で“強力”に連結しており“透析”では分離できないので、厳密には“補欠分子族”と呼ぶ。）
ミトコンドリア（呼吸の場となる細胞小器官）
マトリックス（ミトコンドリアの内膜の内側。クエン酸回路にかかわる酵素を含む。）
クリステ（ミトコンドリアの内膜がマトリックス側に突き出した”ひだ”の部分。電子伝達系にかかわる膜タンパク質が存在する。）

【参考資料】