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カタラーゼ酵素は、各酵素が毎秒約800,000の触媒イベントを実行できるため、最も効率的な酵素の1つです。主要なカタラーゼ機能は、過酸化水素（H2O2）分子を酸素に変換して（O2）および水（H2O）。 H2O2 DNAを損傷する可能性があります。
カタラーゼは、ダンベル型の酵素に包まれる4つの個々の部分、またはモノマーによって形成されます。各モノマーには、酸素と結合するヘム分子を含む触媒中心があります。各モノマーはNADPHの分子にも結合し、HADPの有害な影響から酵素自体を保護します2O2.
カタラーゼはpH 7で最適に機能し、細胞内の有毒分子を分解するパウチであるペルオキシソームに非常に多く含まれています。
カタラーゼ構造：4つすべて、1つすべて
カタラーゼは4つの部分からなる酵素、または四量体です。 4つのモノマーが互いに巻き付いて、ダンベル型の酵素を形成します。各モノマーには4つのドメイン、または部分があります。身体の部分のように、異なることを行います。
2番目のドメインは、ヘムグループを含むドメインです。 3番目のドメインはラッピングドメインと呼ばれ、4つのモノマーが互いに巻き付いてテトラマーを形成します。
多くの塩橋、または正と負に帯電したアミノ酸側鎖間のイオン相互作用により、4つのモノマーが結合します。モノマーは互いに絡み合っており、テトラマー酵素は非常に安定しています。
ツールを運ぶ
カタラーゼ四量体の各単量体には、1つのヘム基が含まれています。ヘム基は、酸素を結合する鉄原子を中心に持つ円盤状の分子です。ヘムは各モノマーの触媒ドメインの中央に埋まっています。各カタラーゼモノマーもNADPH分子に結合しますが、その表面で結合します。
NADPHはHから酵素を保護するためにあります2O2 （過酸化水素）触媒する必要があります。アンH2O2 分子は、互いに結合した2つの酸素原子であるスーパーオキシド分子になります。その1つは、反応性の高い余分な電子を持ちます。つまり、他の分子の化学結合の電子と相互作用し、それらの結合を破壊することができます
その速い
Hなどの酸素ラジカル2O2、通常の細胞プロセスによって生成されます。それらは細胞にとって危険なので、それらは良性分子に変換されなければなりません。
カタラーゼは、知られている最速の酵素の一つです。カタラーゼテトラマーの各モノマーは、1秒あたり約200,000の触媒イベントを実行できます。四量体には4つのモノマーがあるため、各カタラーゼ酵素は1秒間に約800,000の触媒イベントを実行できます。
カタラーゼは、H2O2 細胞にとって危険です。カタラーゼ酵素は、細胞内のペルオキシソームと呼ばれる袋に蓄積します。ペルオキシソームは、Hなどの酸素ラジカルを含む、細胞に有毒な分子を分解する小胞です。2O2.
中性pH
研究者は、pH 7.4および摂氏25度（華氏77度）でカタラーゼの活性を研究しています。カタラーゼ反応の最適なpHは約7であるため、研究者が試験管内でカタラーゼ活性を停止する1つの方法は、強酸または強塩基を添加してpHを変更することです。
細胞内では、カタラーゼはペルオキシソームに蓄積します。ペルオキシソームは、異なる細胞で測定するとpHが異なります。ジャーナル「IUBMB Life」は、ペルオキシソームのpHが5.8〜6.0、6.9〜7.1、および8.2の範囲にあることが判明したことを報告しました。
したがって、異なるペルオキシソームには、異なる量のカタラーゼが含まれている場合があります。また、内部pHレベルをどのように調節するかに応じて、カタラーゼをオンまたはオフにします。