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リボヌクレオチドレダクターゼとは?

りぼぬくれおちどれだくたーぜ

リボヌクレオチドレダクターゼとは、リボヌクレオチドをデオキシリボヌクレオチドへと還元変換する、DNA合成に必須の律速酵素です。

リボヌクレオチドレダクターゼ(Ribonucleotide reductase、RNR)は、リボヌクレオシド二リン酸のリボースの2'位水酸基を水素に置換してデオキシリボヌクレオシド二リン酸(dNDP)を生成する反応を触媒する酵素です。この反応はDNAの構成単位であるデオキシリボヌクレオチドを供給する唯一の普遍的な経路であり、全ての生細胞に存在します。

哺乳類のRNRはR1とR2という2種類のサブユニットが会合したヘテロ二量体構造をとります。

  • R1サブユニット:基質結合部位と2種類のアロステリック調節部位を持つ
  • R2サブユニット:触媒反応に必要なチロシルラジカルと鉄原子を含む

RNRは厳密なアロステリック制御を受けており、各dNTPの産生量は細胞内のdNTPバランスに応じて精密に調整されます。これにより4種のdNTP(dATP・dCTP・dGTP・dTTP)が適切な比率で維持され、DNA複製の忠実度が保たれます。

細胞増殖にとって不可欠な酵素であることから、RNRは抗がん薬・抗ウイルス薬・抗菌薬の重要な標的となっています。ヒドロキシウレアはR2サブユニットのチロシルラジカルを消去することでRNRを阻害し、白血病や鎌状赤血球症の治療に用いられます。

使い方・例文

抗がん剤ヒドロキシウレアはリボヌクレオチドレダクターゼを阻害することでDNA合成を抑制し、白血病などの治療に使われる際にこの酵素名が臨床的文脈で登場します。

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