脱アミノ化

脱アミノ化とは分子からアミノ基を除去することです。^[1]この反応を触媒する酵素はデアミナーゼと呼ばれます。

人体では、脱アミノ化は主に肝臓で起こりますが、腎臓でも起こります。タンパク質を過剰に摂取すると、脱アミノ化を利用してアミノ酸を分解し、エネルギーにします。アミノ酸からアミノ基が除去され、アンモニアに変換されます。アミノ酸の残りの部分は主に炭素と水素で構成されており、エネルギーを得るためにリサイクルまたは酸化されます。アンモニアは人体にとって有毒であり、肝臓で行われる尿素回路で酵素が二酸化炭素分子を加えることでアンモニアを尿素または尿酸に変換します（これは脱アミノ化プロセスとは見なされません）。尿素と尿酸は安全に血液中に拡散し、尿中に排泄されます。

シトシンからウラシルへの脱アミノ化。

自発的脱アミノ化はシトシンをウラシルに加水分解する反応で、その過程でアンモニアが放出されます。これは、亜硫酸水素塩の使用によって試験管内で起こり、シトシンは脱アミノ化されますが、5-メチルシトシンは脱アミノ化されません。この特性により、研究者はメチル化DNA の配列を決定し、メチル化されていないシトシン (ウラシルとして表示) とメチル化シトシン (変更なし) を区別できるようになりました。

DNAでは、この自発的な脱アミノ化は、ウラシル DNA グリコシラーゼによるウラシル（シトシン脱アミノ化の産物であり、 DNA の一部ではない）の除去によって修正され、脱塩基（AP）部位が生成されます。結果として生じた脱塩基部位は、DNA 内のホスホジエステル結合を切断する酵素（AP エンドヌクレアーゼ）によって認識され、別のシトシンに置き換えることで生じた損傷を修復できます。 DNA ポリメラーゼは、ニックトランスレーション、5'⟶3' エキソヌクレアーゼ活性による末端除去反応、続いてポリメラーゼ活性によるフィルイン反応によってこの置換を実行します。 次に、 DNA リガーゼがホスホジエステル結合を形成し、結果として生じたニックの入った二重鎖産物を密封します。これにより、新しい正しいシトシンが含まれました（塩基除去修復）。

5-メチルシトシンの自発的な脱アミノ化により、チミンとアンモニアが生じる。これは最も一般的な一塩基変異である。DNAでは、この反応が複製フォークを通過する前に検出された場合、チミン-DNAグリコシラーゼという酵素によって修正され、G/T不一致のチミン塩基が除去される。これにより、ウラシル-DNAグリコシラーゼと同様に、APエンドヌクレアーゼとポリメラーゼによって修復される無塩基部位が残る。^[2]

シトシンのメチル化の結果として、脱アミノ化のプロセスによる C から T への遷移変異の増加が知られています。シトシンの脱アミノ化はゲノムの多くの調節機能を変化させる可能性があり、以前はサイレンシングされていた転移因子(TE) が CPG 部位の喪失により転写活性になることがあります。^[3] TE は、最終的に C から T への変異に影響を与える宿主転写因子と互換性のある余分な DNA を提供することで、エンハンサー生成のメカニズムを加速すると提案されています。^[3]

グアニンの脱アミノ化によりキサンチンが形成される。しかし、キサンチンは依然としてシトシンと対を形成する。^{[4] [5]}

アデニンの脱アミノ化によりヒポキサンチンが形成される。ヒポキサンチンは、アデニンのイミン互変異性体と類似した方法で、チミンの代わりにシトシンと選択的に塩基対を形成する。これにより、複製後の遷移変異が生じ、元の AT 塩基対が GC 塩基対に変化する。

• アポベック1
• APOBEC3A-H、APOBEC3G - HIVに影響を与える
• 活性化誘導シチジンデアミナーゼ（AICDA）
• シチジンデアミナーゼ（CDA）
• dCMPデアミナーゼ（DCTD）
• AMPデアミナーゼ（AMPD1）
• tRNAに作用するアデノシンデアミナーゼ（ADAT）
• dsRNAに作用するアデノシンデアミナーゼ（ADAR）
  • 二本鎖RNA特異的エディターゼ1（ADARB1）
• モノヌクレオチドに作用するアデノシンデアミナーゼ（ADA）
• グアニンデアミナーゼ（GDA）

• アデノシン一リン酸デアミナーゼ欠損症1型
• ホフマン排除