★設問（2010年東北大前期・一部）
下図のようにバリン・イソロイシン・ロイシンは構造がよく似ており、大腸菌において、共通した合成経路を経て合成される。
（赤点線→はバリンによる酵素Ａの阻害を示す）
この経路の際立った特徴は、バリンとイソロイシンを生成する４つの酵素反応が同じ酵素によって触媒されることである。
これらのアミノ酸の合成系も、
他のアミノ酸の合成系と同様に、最終産物であるバリンによって共通する経路の初発反応が阻害されることが知られている。
問１ このような生成物によって合成経路の最初の反応が阻害される形式を何と呼ぶか？
問２ この大腸菌を最少培地で培養する際、バリンを少量添加すると大腸菌の生育が阻害される。この理由をかけ。
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（考える）
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答
問１ フィードバック阻害
問２ 添加したバリンによって酵素Ａが触媒する初発反応が阻害され、中間体１、４が合成されず、
バリン合成低下だけでなく、ロイシン・イソロイシン合成も低下し、大腸菌に最低限必要量のアミノ酸が合成できなくなるので。
解説
昨日の問題に引き続き大腸菌の代謝なので、ヒトの代謝とは違うので注意。
図の化学式は設問になく、私が加筆したものである（またアミノ酸の場はアラニン部分が略されている）
が、バリン・ロイシン・イソロイシンが炭化水素鎖で構造が似ていること、
ピルビン酸はアミノ酸ではないが、中心のＣを考え、そこに結合しているアミノ基がないがそ
れを仮に補って考えると側鎖にＣＨ３があるアラニンに比較的構造が似ていることがイメージできる。
・バリンはアラニン側鎖に近いピルビン酸にＣＨ３が２つ付加
・イソロイシンは、トレオニンにＣＨ３が２つ付加
され
やはり酵素Ａ〜Ｄは同じ反応を触媒していることがイメージできる。
なお「酵素の基質特異性は？」との疑問が生じる方もいるでしょう。たしかに初歩の問題では「基質特異性」を文字通り、１つの酵素が触媒する基質は１つのみと考えてよい。しかし、実際は基質の分子構造のうち、酵素の活性中心が結合し反応をおこす部位が同じ（あるいは類似）ならば、それ以外の部位の分子構造が若干違っても反応を起こすことがある。
１つの酵素が似た構造の２種以上の基質に働くことは十分ある。
（初歩の問題では「基質特異性」を厳格に、発展的問題ではゆるやかな解釈で考えたほうがよい）