アデノシン三リン酸（ATP）は生命のエネルギーの通貨と呼ばれ、様々な酵素反応のエネルギーとなっています。ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD, NADP)は、酸化型 (NAD+) および還元型 (NADH) の2つの状態を取り、生命の様々な酸化還元酵素反応の補酵素として機能します。

バイオエネックスでは、これらバイオエネルギーを安価な無機物から再生させることを行っています。これにより、発光反応を持続させたり、強化させたりすることが出来ます。また、この再生系は、様々な酵素反応によるバイオものつくりにも応用することが出来ます。

ポリリン酸キナーゼ（PPK)はアデノシン三リン酸（ATP）からポリリン酸を作る酵素です。この反応は可逆的なので、アデノシン二リン酸（ADP）とポリリン酸があると、ATPを作ることができます。

ATPは、全ての動物、植物、微生物などの生命体に存在するエネルギー物質で、様々な生化学反応に使われます。使われたATPは、ADPやアデノシン一リン酸（AMP）になり、そのままにしておくと、やがてエネルギーがなくなって反応が止まります。

例えば、ホタルルシフェラーゼの反応もATPがなくなると、反応が停止します。

そこで、ATPを再生させる（つまりADPやAMPをATPに再生）する反応が使われる様になりました。例えば、クレアチンリン酸キナーゼは筋肉から発見された酵素で、高エネルギーリン酸結合を持つクレアチンリン酸からADPへとリン酸基を転移し、ATPを生成する酵素です。ATPのエネルギーを必要とする生化学反応系において、クレアチンリン酸と共に添加してATPの再生系として利用されます。

しかし、クレアチンリン酸は非常に高価な物質です。一方、ポリリン酸は非常に安価な材料です。リン酸ナトリウムなどを加熱すると脱水縮合して簡単にポリリン酸が生成します。クレアチンリン酸と比較すると、1/1000以下の価格で作れます。ポリリン酸キナーゼ（PPK)とポリリン酸を入れてあげれば、ホタルルシフェラーゼの発光も持続します（ルシフェラーゼの場合AMPからの再生のため、その他アデニレートキナーゼが必要）。ポリリン酸キナーゼは最も安価なATP再生系として利用出来ます。

ポリリン酸キナーゼの反応式

nはリン酸の数を表す。

ポリリン酸のページをご覧下さい

リン酸は+5価ですが、亜リン酸は+3価のリン酸です。亜リン酸デヒドロゲナーゼ（PtxD）は亜リン酸とNAD+から、リン酸とNADHを作る酵素です。この反応は、ほぼ不可逆的にNADHの合成にかたよっているため、NADHの再生系として利用出来ます。

亜リン酸デヒドロゲナーゼは、原料が安価で安全である亜リン酸であることから、他のNADH再生系と比べて優位性があります。

亜リン酸デヒドロゲナーゼの反応式

Ptは亜リン酸、Piをリン酸を表す。