補因子

補因子を伴わない酵素はアポ酵素と呼ばれ、一方補因子を伴った完全な活性を持つ酵素をホロ酵素と呼ぶ。

アポ酵素 ＋ 補因子 ${\displaystyle \rightleftharpoons }$ ホロ酵素

金属イオンは一般に補因子である。これらの補因子の研究は生物無機化学の領域に入る。栄養学における、必須な微量元素の補因子としての機能を下の表に示す。ヒトでは一般に鉄、マンガン、コバルト、銅、亜鉛、セレン、そしてモリブデンがこの表に含まれる^[4]。クロムの欠乏はグルコースの耐糖能異常の原因となるが、クロムを補因子とする酵素はヒトでは特定されていない^[5][6]。また、ヨウ素も必須な微量元素であるが、この元素は補因子よりは甲状腺ホルモンの一部として多く使われる^[7]。カルシウムはヒトにとって必須な要素であり、多くの酵素（例えば、一酸化窒素合成酵素、ホスファターゼ、アデニル酸キナーゼ）の活性に必要であるが、カルシウムは他の金属イオンと違いアロステリック効果によって酵素を活性化し、そのときしばしばカルモジュリンと共にそれらの酵素と結合する^[8]。したがって、カルシウムは細胞シグナリング分子であり、通常は補因子としては考えない^[9]。

加えて、他の有機体では、Azotobacterのような窒素固定を行うバクテリアのニトロゲナーゼのバナジウム^[10]、Pyrococcus furiosusのような好熱性古細菌のアルデヒドフェレドキシンオキシドレダクターゼのタングステン^[11]、そしてタラシオシラ・ワイスフロッギーのような海洋性珪藻類の炭酸脱水酵素のカドミウム^[12][13] などがある。

多くの場合、補因子は無機と有機の両方の要素を含む。その例に、鉄がポルフィリン環に包まれたヘムタンパク質がある。

補因子はホスト酵素への結合の強さおよび位置が異なる。酵素に固く結合したとき、補因子は補欠分子族と呼ばれる。一方、緩く結合した補因子は基質と同じように結びつく。これらは補酵素と表現され、基質として酵素反応に直接参加する有機物質である。ビタミンは補酵素の前駆体（例：ビタミンB₁, B₂, B₆, B₁₂, ナイアシン, 葉酸）または補酵素自体（例：ビタミンC）を供給する。

工業的に利用できる酵素反応には補因子としてニコチンアミドを含む化合物（NADH/NAD+、NADP/NAPH）が必要なものがある^[14][15][16]が、これらが高価であることがその工業利用を阻害している^[17]。

この用語は、タンパク質を活性化または抑制する非タンパク質分子に言及するために生物学の他の領域で使われる。例えば、受容タンパク質と結合して活性化させるホルモンのようなリガンドは補因子または活性化補助因子（コアクチベーター）と呼び、受容タンパク質を抑制する分子は抑制補体（コリプレッサー）と呼ぶ。