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| 脂肪酸デサチュラーゼ1型 | |||||||||
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| 識別子 | |||||||||
| シンボル | 脂肪酸不飽和化酵素-1 | ||||||||
| パム | PF00487 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| OPMスーパーファミリー | 431 | ||||||||
| OPMタンパク質 | 4zyo | ||||||||
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| 脂肪酸デサチュラーゼ2型 | |||||||||
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| 識別子 | |||||||||
| シンボル | 脂肪酸不飽和化酵素2 | ||||||||
| パム | PF03405 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
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脂肪酸デサチュラーゼ（不飽和化酵素とも呼ばれる）は、飽和脂肪酸を不飽和脂肪酸と多価不飽和脂肪酸に変換する酵素ファミリーです。C18の一般的な脂肪酸の場合、デサチュラーゼはステアリン酸をオレイン酸に変換します。他のデサチュラーゼはオレイン酸をリノール酸に変換します。リノール酸は、 α-リノレン酸、γ-リノレン酸、エイコサトリエン酸の前駆体です。[1]
デサチュラーゼには 2 つのサブグループが存在します。
- デルタ -脂肪酸鎖のカルボキシル末端から固定された位置に二重結合が形成されることを示します。たとえば、Δ9-デサチュラーゼはカルボキシル末端から 9 番目と 10 番目の炭素原子の間に二重結合を形成します。
- オメガ - 脂肪酸鎖のメチル末端から固定された位置に二重結合が形成されることを示します。たとえば、ω3 デサチュラーゼはメチル末端から 3 番目と 4 番目の炭素原子の間に二重結合を形成します。つまり、オメガ3 脂肪酸を生成します。
例えば、Δ6不飽和化により、リノール酸（LA C 18 H 32 O 2 ; 18:2-n6）とα-リノレン酸（ALA：C 18 H 30 O 2 ; 18:3-n3）の6位と7位の炭素の間に二重結合が導入され、それぞれγ-リノレン酸（GLA：C 18 H 30 O 2 ,18:3-n6）とステアリドン酸（SDA：C 18 H 28 O 2 ; 18:4-n3）が生成されます。[2]
必須脂肪酸の生合成では、エロンガーゼがさまざまなデサチュラーゼ（例えば、Δ6-デサチュラーゼ）と交互にエチル基を繰り返し挿入し、二重結合を形成します。
メカニズムと機能
デサチュラーゼはメタンモノオキシゲナーゼを彷彿とさせる二鉄活性部位を持っています。これらの酵素はO2依存性であり、水酸化または酸化的脱水素のいずれかの機能と一致しています。[3]
デサチュラーゼは不飽和脂肪酸を生成します。不飽和脂肪酸は膜の構造と機能を維持するのに役立ちます。高度不飽和脂肪酸（HUFA ）はリン脂質に組み込まれ、細胞シグナル伝達に関与します。[4]
不飽和脂肪酸とその誘導脂肪は膜の流動性を高める。[5]
人間の代謝における役割
脂肪酸デサチュラーゼは、細菌、真菌、植物、動物、ヒトなど、あらゆる生物に存在します。[6]ヒトには、 Δ9-デサチュラーゼ、Δ6-デサチュラーゼ、Δ5-デサチュラーゼ、Δ4-デサチュラーゼの4つのデサチュラーゼが存在します。 [4]
Δ9-デサチュラーゼはステアロイルCoAデサチュラーゼ1としても知られ、オレイン酸の合成に使用されます。オレイン酸は、人体のすべての細胞に遍在する一価不飽和成分であり、哺乳類の 脂肪 トリグリセリドの主な脂肪酸であり、リン脂質やコレステロールエステルの合成にも使用されます。[4] Δ9-デサチュラーゼは、パルミチン酸（PA：C 16 H 32 O 2 ; 16:0）から体内で合成されるか、直接摂取される飽和脂肪酸であるステアリン酸（ SA ： C 18 H 36 O 2 ; 18:0）を不飽和化することでオレイン酸（C 18 H 34 O 2 ; 18:1-n9）を生成します。
Δ6およびΔ5デサチュラーゼは、エイコソペンタエン酸やドコサヘキサエン酸（α-リノレン酸から合成）、アラキドン酸やアドレナリン酸（リノール酸から合成）などの高度不飽和脂肪酸の合成に必要である。これは、伸長酵素とデサチュラーゼ酵素による連続的な作用を必要とする多段階のプロセスである。Δ6およびΔ5デサチュラーゼ産生をコードする遺伝子は、ヒト染色体11に位置する。[7]
ヒトや他の多くの真核生物におけるLC-PUFAの合成は次のように始まります。
*リノール酸(LA: C 18 H 32 O 2 ; 18:2-n6) → Δ6-不飽和化 → γ-リノレン酸(GLA: C 18 H 30 O 2 ; 18:3-n6) → Δ6-特異的伸長酵素 (2 つの炭素を導入) →ジホモ-γ-リノレン酸DGLA: C 20 H 34 O 2 ; 20:3-n6) → Δ5-不飽和化酵素 →アラキドン酸(AA: C 20 H 32 O 2 ; 20:4-n6) → エンドカンナビノイドとも呼ばれる。
* α-リノレン酸(ALA: C 18 H 30 O 2 ; 18:3-n3) → Δ6-不飽和化 →ステアリドン酸(SDA: C 18 H 28 O 2 ; 18:4-n3) および/または → Δ6-特異的エロンガーゼ →エイコサテトラエン酸(ETA: C 20 H 32 O 2 ; 20:4-n3) → Δ5-不飽和化酵素 →エイコサペンタエン酸(EPA: C 20 H 30 O 2 ; 20:5-n3)。
Δ17-デサチュラーゼによって、ガンマ-リノレン酸（GLA：C 18 H 30 O 2 ; 18:3-n6）はさらにステアリドン酸（SDA：C 18 H 28 O 2 ; 18:4-n3）に、ジホモ-ガンマ-リノレン酸（DHGLA/DGLA：C 20 H 34 O 2 ; 20:3-n6）はエイコサテトラエン酸（ETA：C 20 H 32 O 2 ; 20:4-n3、オメガ-3アラキドン酸）[8]に、アラキドン酸（AA：C 20 H 32 O 2 ; 20:4-n6）はエイコサペンタエン酸（EPA：C 20 H 30 O 2 ; 20:5-n3）に変換されます。[2]
- 少なくとも20個の炭素（C20）と3つの二重結合（20:3）を持つ脂肪酸はCB1受容体に結合します。[ 9 ]
- アラキドン酸(AA) は、2 つの主要なエンドカンナビノイドであるアナンダミド(AEA) と2-アラキドノイルグリセロール(2-AG)の形成の触媒でもあります。
*アナンダミド（AEA：C 22 H 37 NO 2 ; 20:4,n-6）は、アラキドン酸（AA：C 20 H 32 O 2 ; 20:4-n6）のカルボキシル基とエタノールアミン（C 2 H 7 NO ）のアミノ基との形式的縮合から生じるN-アシルエタノールアミンであり、 CB1受容体に優先的に結合します。[10]
* 2-アラキドノイルグリセロール（2-AG：C 23 H 38 O 4 ; 20:4-n6）は、カンナビノイド受容体（CB1およびCB2）の内因性アゴニストであり、カンナビノイドCB2受容体の生理学的リガンドです。[11]これは、オメガ6-アラキドン酸（AA：C 20 H 32 O 2 ; 20:4-n6）とグリセロール（C 3 H 8 O 3）から形成されるエステルです。 [12]
脊椎動物は、オレイン酸（18:1 n -9）をリノール酸（18:2 n -6）とα-リノレン酸（18:3 n -3 ）に変換するために必要な脂肪酸デサチュラーゼを持たないため、多価不飽和脂肪酸を合成することができません。[7]リノール酸（LA）とα-リノレン酸（ALA）は、人間の健康と発達に不可欠であり、したがって食事から摂取する必要があります。1日あたり15 mlの麻の実油、または/および33グラムの麻の実タンパク質[13]は、人間の1日の生存に必要なすべてのタンパク質、必須脂肪酸、食物繊維を供給できます。 [14]これらの欠乏は、代謝障害、[15] 、 心血管障害、炎症プロセス、ウイルス感染、特定の種類の癌、自己免疫疾患など、さまざまな疾患の発症の原因であることが判明しています。[16]
ヒト脂肪酸デサチュラーゼには、DEGS1、DEGS2、FADS1、FADS2、FADS3、FADS6、SCD4、SCD5 が含まれる。
分類
Δ-デサチュラーゼは、進化的には関連がないと思われる 2 つの異なるファミリーによって表されます。
ファミリー1にはステアロイルCoAデサチュラーゼ1（SCD）（EC 1.14.19.1）が含まれる。[17]
ファミリー 2 は次のメンバーで構成されます。
- 細菌の脂肪酸デサチュラーゼ。
- 植物ステアロイルアシルキャリアタンパク質デサチュラーゼ（EC 1.14.19.1）[18]は、ステアロイルACPのデルタ9位に二重結合を導入してオレオイルACPを生成する酵素です。この酵素は、植物油の合成において飽和脂肪酸を不飽和脂肪酸に変換する役割を担っています。
- シアノバクテリアのDesA [19]は、膜グリセロ脂質に結合した脂肪酸のデルタ12位に2番目のシス二重結合を導入できる酵素です。この酵素は耐寒性に関与しており、細胞膜脂質の相転移温度は膜脂質の脂肪酸の不飽和度に依存します。
アシルCoA脱水素酵素
アシルCoA脱水素酵素は、アシルCoAチオエステル基質のC2（α）とC3（β）間の二重結合の形成を触媒する酵素である。[20]フラビンアデニンジヌクレオチド（FAD）は必須の補因子である。
参照
N-アシルエタノールアミン（NAE）
参考文献
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