アトロメンチン

アトロメンチン

アトロメンチンの構造式
名前
推奨されるIUPAC名 1 4 ,2 3 ,2 6 ,3 4 -テトラヒドロキシ[1 1 ,2 1 :2 4 ,3 1 -テルフェニル]-2 2 ,2 5 -ジオン
その他の名前 2,5-ジヒドロキシ-3,6-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1,4-ベンゾキノン
識別子
CAS番号	519-67-5 はい
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像
チェビ	チェビ:149660
ケムスパイダー	89570 はい
パブケム CID	99148
ユニ	59557692U6 はい
CompTox ダッシュボード ( EPA )	ＤＴＸＳＩＤ６０１９９８６３
InChI InChI=1S/C18H12O6/c19-11-5-1-9(2-6-11)13-15(21)17(23)14(18(24)16(13)22)10-3-7- 12(20)8-4-10/h1-8,19-21,24H はい キー: FKQQKMGWCJGUCS-UHFFFAOYSA-N はい InChI=1S/C18H12O6/c19-11-5-1-9(2-6-11)13-15(21)17(23)14(18(24)16(13)22)10-3-7- 12(20)8-4-10/h1-8,19-21,24H キー: FKQQKMGWCJGUCS-UHFFFAOYSA-N
笑顔 C1=CC(=CC=C1C2=C(C(=O)C(=C(C2=O)O)C3=CC=C(C=C3)O)O)O
プロパティ
化学式	Ｃ18Ｈ12Ｏ6​​​​​
モル質量	324.288 グラムモル−1
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。 いいえ （それは何ですか  ？） はいいいえ インフォボックス参照

アトロメンチンは、ハラタケ目およびマツ目に属するハラタケ属菌類に含まれる天然の化合物です。実験室で合成することもできます。^{[1]化学的には、}ポリフェノールおよびベンゾキノンです。^[2]

アトロメンチンは、 Clitocybe subilludens ^{[3]の培養物や}Hydnellum peckiiの抽出物中に発見されています。その生合成における最初の酵素はTapinella panuoidesで特徴付けられました。^[4]そのうちの 1 つはアトロメンチン合成酵素と呼ばれています。^[5]

アトロメンチンの潜在的な生物学的活性のいくつかは、試験管内で研究されている。アトロメンチンは試験管内で抗菌活性を有し、細菌性肺炎球菌における酵素エノイルアシルキャリアタンパク質還元酵素（脂肪酸の生合成に必須）を阻害する。^{[6]アトロメンチンは}平滑筋刺激剤 であることが示されている。^[7] また、単離されたヒト白血病U937細胞でアポトーシスを誘導する。^[8]また、抗凝固剤 でもある。^[9]

アトロメンチンは、ドメイン構造アデニル化-チオ化-チオエステラーゼ (AT-TE) を含む非リボソームペプチド合成酵素様酵素 (アトロメンチン合成酵素) を介して、2 つの4-ヒドロキシフェニルピルビン酸(4-HPP) ユニットから生合成されます。4-HPP は、アミノトランスフェラーゼを介して脱アミノ化から生成されます。これら 2 つの遺伝子の遺伝的基盤はクラスター化されています (つまり、互いに隣接しています)。これらの酵素は、E. coliでそれぞれの遺伝子 (AtrA および AtrD) を過剰発現させ、ホロ酵素を 4-HPP とともにインキュベートしてアトロメンチンの形成を観察することによって、 Tapinella panuoidesで最初に特徴付けられました。^{[4]これに続いて、} Suillus grevilleiの酵素GreA ^[10]、Paxillus involutusの6つの酵素（InvA1-6、このうちInvA1、2、および5は機能的）^[11]、およびSerpula lacrymansのNPS3 ^[12]が特性評価されました。^[13]さらに、機能が不明なアルコール脱水素酵素/酸化還元酵素をコードする、隣接して保存された別の遺伝子があります。 ほとんどの場合、クラスター化された生合成遺伝子は担子菌で相同であることがわかっています。 23の異なるアトロメンチン産生担子菌のアトロメンチン合成酵素とアミノトランスフェラーゼの間で共有されている共通のプロモーターモチーフが見つかりましたが、ほとんどの場合、アルコール脱水素酵素には存在しませんでした。これは、共通の転写因子によるアトロメンチン産生を確実にする2つの必須遺伝子の共制御を示しています。^{[12] [14]}外生菌根菌のアトロメンチン遺伝子の前には褐色腐朽菌には存在しない追加のプロモーターモチーフが同定され、アトロメンチンの異なる遺伝子調節を示唆した。^[14] S. lacrymansのアトロメンチン合成酵素とアミノトランスフェラーゼの遺伝子は、細菌との共培養中にアップレギュレーションされた。^[14]

4-HPP の 2 つのモノマーを対称的に縮合する非リボソームペプチド合成酵素様酵素 (アトロメンチン合成酵素) には、触媒作用の前に基質を受け入れるアデニル化ドメインがあります。アクセプタードメインには、非リボソームコード(NRPS コード) として知られる 10 アミノ酸コードが含まれています。ここでは、 Suills grevillei由来のアトロメンチン合成酵素GreA の例が使用されています。コードは、アミノ酸位置 235 (V)、236 (A)、239 (E)、278 (F)、299 (S)、301 (G)、322 (G)、320 (A)、331 (C)、517 (K) にあります。^[10]このコードは、S. lacrymans (NPS3)、Tapinella panuoides (AtrA)、およびPaxillus involutus (InvAs) 由来のアトロメンチン合成酵素と一致しています。同様に、アトロメンチン生成の NRPS コードは、フェニルピルビン酸を介したラルフラノン B のようなL -フェニルアラニンや、インドール-3-ピルビン酸を介したジデメチルアステリキノン D のようなL -トリプトファンから生成される他の芳香族アルファケト酸由来化合物のユニバーサル コードをサポートしています (アトロメンチンは、4-ヒドロキシフェニルピルビン酸を介して芳香族アルファケト酸 L-チロシンから生成されることに注意してください)。^{[引用が必要]}

Paxillus involutus由来のInvAでは、チオエステラーゼドメイン（最後のドメイン）に共通のアミノ酸モチーフも発見され、この酵素がアトロメンチン形成を完了するために機能するかどうかの生化学的データを裏付けました。^[11]

芳香族アミノ酸L -チロシンは 4-ヒドロキシフェニルピルビン酸の前駆体であり、2 単位の 4-HPP が縮合してアトロメンチンが形成される。最初のステップは、アミノトランスフェラーゼによる脱アミノ化である。2 番目のステップは、非リボソームペプチド合成酵素様酵素 (NRPS 様。アトロメンチン/キノン合成酵素と呼ばれる標準的な縮合ドメインを持たないため) によって触媒される。この NRPS 様酵素のアデニル化ドメインは、ATP-PPi 交換アッセイによって決定されるように 4-HPP を受け入れる。酵素は、大腸菌で生成される場合、ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ (Ppant) を介してホロ型にプライミングされる必要があるが、大腸菌は体内でアポ酵素をプライミングできる (EntD などを介して)。 Ppants は、 A. nidulans (例: NpgA)、Streptomyces verticillus (Svp)、およびPaxillus involutus (PptA)由来の cDNA からうまく利用されています。Biggins らによるBurkholderia thailandensis細菌の研究など、いくつかの研究では、アミノトランスフェラーゼ遺伝子が存在しない可能性があり、この活性は一次代謝によって供給できることが示されています。^{[引用が必要]}

アトロメンチンは、バリエガティック酸、キセロコミ酸、ホモキセロコミ酸、イソキセロコミ酸、アトロメンティック酸、バリエガトルビン、キセロコモルビンなどのプルビン酸やその他の修飾誘導体を含む、さまざまな他の色素の前駆体です。主なプルビン酸型色素は、細菌との共培養中、または高有機窒素含有量への導入中（無機窒素を含む非誘導培地での増殖と比較して）に分泌されることがわかっています。ジアリールシクロペンテノンには、インボルチン、インボルトン、ギロシアニン、ギロポリン（ギロシアニンの酸化変異体）、無水インボルチン、シャモニキシンがあります。構造は似ていますが、グレビリン（AD）はアトロメンチンの前駆体である 4-HPP から派生します。グレビリンは、スイギュウ属の化学分類マーカーです。アトロメンチンの改変体には、ロイコアトロメンチン、ロイコメンチン-3、ロイコメンチン-4、およびシクロロイコメロンが含まれます。さらに、テレフォリック酸はテレフォロイド系統の誘導体です。これらの色素の形成に関与するさまざまな酵素は、その前駆体であるアトロメンチンの生成に関する遺伝的および酵素的基礎を除いて不明です。

Paxillus involutusでは、JGI MycoCosm ポータルから入手可能な注釈付きゲノムで、6 つの非リボソームペプチド合成酵素様酵素が同定されました。InvA1、2、3、4、5、6 と名付けられたこれらの遺伝子は、大腸菌で過剰発現され、アポ酵素を 4-HPP と共培養して、特徴的な UV-Vis スペクトルとモノアイソトピック質量で示されるアトロメンチンの形成を決定することで、遺伝子の特性が調べられました。6 つの酵素のうち 3 つは機能していることがわかりました。これは、担子菌におけるアトロメンチン生産の前例のない冗長性を示しています。^[11]