第111回
問22
🌿 必須問題｜衛生
カタラーゼの活性中心を構成する金属元素
📋 問題文
生体内の活性酸素種を消去する、ヒトのカタラーゼの活性中心を構成する金属元素はどれか。1つ選べ。
1
モリブデン
—
2
亜鉛
—
3
銅
—
4
セレン
—
5
鉄
—
正解です！
素晴らしい！下の解説も確認してみましょう。
不正解です。正解は 5（鉄） です。
下の解説でしっかり確認しましょう！
解説を見る
▼
カタラーゼは過酸化水素（H₂O₂）を水と酸素に分解する酵素で、活性酸素種の消去に働きます。活性中心にはヘム鉄（Fe³⁺）が含まれており、鉄の酸化還元反応（Fe³⁺ ⇌ Fe⁴⁺）を利用してH₂O₂を分解します。
🔑 カタラーゼの反応
2H₂O₂ ─カタラーゼ（ヘム鉄）→ 2H₂O + O₂
活性酸素消去酵素の金属をセットで覚える：
・カタラーゼ：鉄（Fe）／ヘム酵素
・スーパーオキシドジスムターゼ（SOD）：銅・亜鉛（細胞質型）、マンガン（ミトコンドリア型）
・グルタチオンペルオキシダーゼ（GPx）：セレン（Se）
2H₂O₂ ─カタラーゼ（ヘム鉄）→ 2H₂O + O₂
活性酸素消去酵素の金属をセットで覚える：
・カタラーゼ：鉄（Fe）／ヘム酵素
・スーパーオキシドジスムターゼ（SOD）：銅・亜鉛（細胞質型）、マンガン（ミトコンドリア型）
・グルタチオンペルオキシダーゼ（GPx）：セレン（Se）
| 選択肢 | 金属 | 関連する主な酵素 |
|---|---|---|
| 1 モリブデン（Mo） | Mo | キサンチンオキシダーゼ・亜硫酸オキシダーゼなど。活性酸素消去酵素ではない |
| 2 亜鉛（Zn） | Zn | SOD（Cu/Zn型）・カルボキシペプチダーゼ・炭酸脱水酵素など |
| 3 銅（Cu） | Cu | SOD（Cu/Zn型）・セルロプラスミン・チトクロムオキシダーゼなど |
| 4 セレン（Se） | Se | グルタチオンペルオキシダーゼ（GPx）。H₂O₂や脂質ヒドロペルオキシドを還元 |
| 5 鉄（Fe）★正解 | Fe | カタラーゼ（ヘム鉄）。2H₂O₂ → 2H₂O + O₂ |
⚠️ 引っかけポイント：
・セレン（選択肢4）も活性酸素消去に関わるが、それはカタラーゼではなくグルタチオンペルオキシダーゼ（GPx）の補因子
・銅・亜鉛（選択肢2・3）もSODの補因子として活性酸素消去に関与するが、カタラーゼには含まれない
・「活性酸素消去＝セレン」と短絡的に覚えると間違える。酵素名と金属の対応をセットで覚えること
・セレン（選択肢4）も活性酸素消去に関わるが、それはカタラーゼではなくグルタチオンペルオキシダーゼ（GPx）の補因子
・銅・亜鉛（選択肢2・3）もSODの補因子として活性酸素消去に関与するが、カタラーゼには含まれない
・「活性酸素消去＝セレン」と短絡的に覚えると間違える。酵素名と金属の対応をセットで覚えること
臨床メモ
▼
💊 薬剤師 あおい
セレンは必須微量元素として、グルタチオンペルオキシダーゼ（GPx）の構成成分として酸化ストレス防御に重要です。長期のTPN（経静脈栄養）ではセレン欠乏が起こりやすく、心筋症（克山病）や筋力低下のリスクがあります。セレンを含む微量元素製剤（エレメンミック®など）が処方されている場合は、欠乏症予防の観点から処方意図を理解しておきましょう。
なお、セレンは過剰摂取でも毒性（脱毛・爪の変形・神経障害）が出るため、サプリメントでの大量摂取には注意が必要です。
