マンナン

マンナンは、糖であるマンノースを主成分とするポリマーです。 ^[1]^{[2]マンナンは、針葉樹などの高等植物に含まれるバイオマスの主要源である}ヘミセルロースに含まれる多糖類の一種です。これらのポリマーには通常、ガラクトースとグルコースという2つの糖も含まれています。マンナンは、セルロースとは異なり、分岐していることが多いです。

構造の多様性

植物マンナンはβ(1-4)結合を持ち、時にはα(1-6)ガラクトース分岐を持ち、ガラクトマンナンを形成します。これらは不溶性で、貯蔵多糖類の一種です。アイボリーナッツはマンナンの供給源です。もう1つのタイプは、混合マンノース/グルコースβ(1-4)骨格を持つ軟材に含まれるガラクトグルコマンナンです。多くのマンナンはアセチル化されており、海洋源由来の一部は硫酸エステル側鎖を持っています。

酵母やコンニャク、サレップなどの一部の植物は、細胞壁に異なるタイプのマンナンを持ち、α(1-6)結合骨格とα(1-2)およびα(1-3)結合グルコース分岐を持つため、「グルコマンナン」と呼ばれます。これは水溶性です。血清学的には、哺乳類の糖タンパク質に見られる構造に類似しています。マンナンが検出されると、マンナン結合レクチン経路の溶解が起こります。^[要出典]

合成と分解

GDP-マンノースはマンノシルトランスフェラーゼと呼ばれる酵素のグリコシルトランスフェラーゼの基質である。^[4]

生合成

GDP-マンノースは、マンノース-1-リン酸グアニリルトランスフェラーゼという酵素によって、GTPとマンノース-6-リン酸から生成されます。

マンナン（および関連する多くのヘミセルロース）の分解はよく研究されている。マンナン主骨格の加水分解は、β-マンノシダーゼ、β-グルコシダーゼ、β-マンナーゼなどのさまざまな酵素によって触媒される。側鎖はエステラーゼとα-ガラクトシダーゼによって分解される。^[1]

マンナンの長い鎖が短い鎖に加水分解されると、これらの小さな分子はマンナンオリゴ糖（MOS）として知られています。MOSは定義上、不溶性ガラクトマンナンまたは可溶性グルコマンナンのいずれからも生成できますが、後者のタイプの方が広く販売されています。^[5]

グルコマンナンMOS は、その生物活性により、畜産業や栄養補助食品のプレバイオティクスとして使用されています。^{[引用が必要]}

語源

マンニトールはもともとFraxinus ornusなどの数種の樹木や低木によって生成される「マンナ」から抽出され、その分泌物から単離されました。

参照

アルファマンナンの分解
マンナンオリゴ糖（MOS）

参考文献

^ ab Moreira, LRS; Filho, EXF (2008). 「マンナン構造とマンナン分解酵素システムの概要」.応用微生物学およびバイオテクノロジー. 79 (2): 165–178. doi :10.1007/s00253-008-1423-4. PMID 18385995. S2CID 9746196.
^ 米国国立医学図書館の医学件名標目表(MeSH)の Mannan
^ Samuel G、Reeves P (2003)。「O抗原の生合成：ヌクレオチド糖前駆体の合成とO抗原の組み立てに関与する遺伝子と経路」。炭水化物研究。338 (23): 2503–19。doi : 10.1016 /j.carres.2003.07.009。PMID 14670712 。
^ Pauly, Markus; Gille, Sascha; Liu, Lifeng; Mansoori, Nasim; De Souza, Amancio; Schultink, Alex; Xiong, Guangyan (2013). 「ヘミセルロース生合成」. Planta . 238 (4): 627–642. Bibcode :2013Plant.238..627P. doi :10.1007/s00425-013-1921-1. PMID 23801299. S2CID 17501948.
^ Nopvichai, C; Charoenwongpaiboon, T; Luengluepunya, N; Ito, K; Muanprasat, C; Pichyangkura, R (2019). 「上皮タイトジャンクション強化活性を有するマンナンオリゴ糖の製造と精製」. PeerJ . 7 : e7206. doi : 10.7717/peerj.7206 . PMC 6611449. PMID 31304065. MOSは、主にグルコマンナンとガラクトマンナンであるマンノース含有グルカンポリマーの加水分解反応によって製造されることが多い。

さらに読む

Stewart, James; Curtis, Joan; Spurck, Timothy P.; Ilg, Thomas; Garami, Attila; Baldwin, Tracey; Courret, Nathalie; McFadden, Geoffrey I.; Davis, Antony; Handman, Emanuela (2005 年 7 月)。「グアノシン二リン酸マンノースピロホスホリラーゼを欠く Leishmania mexicana ノックアウトの特徴」。International Journal for Parasitology。35 ( 8): 861–873。doi :10.1016/j.ijpara.2005.03.008。PMID 15936761 。

[overview-1] Moreira, LRS; Filho, EXF (2008). 「マンナン構造とマンナン分解酵素システムの概要」.応用微生物学およびバイオテクノロジー. 79 (2): 165–178. doi :10.1007/s00253-008-1423-4. PMID 18385995. S2CID 9746196.

[2] 米国国立医学図書館の医学件名標目表(MeSH)の Mannan

[Reeves-3] Samuel G、Reeves P (2003)。「O抗原の生合成：ヌクレオチド糖前駆体の合成とO抗原の組み立てに関与する遺伝子と経路」。炭水化物研究。338 (23): 2503–19。doi : 10.1016 /j.carres.2003.07.009。PMID 14670712 。

[4] Pauly, Markus; Gille, Sascha; Liu, Lifeng; Mansoori, Nasim; De Souza, Amancio; Schultink, Alex; Xiong, Guangyan (2013). 「ヘミセルロース生合成」. Planta . 238 (4): 627–642. Bibcode :2013Plant.238..627P. doi :10.1007/s00425-013-1921-1. PMID 23801299. S2CID 17501948.

[review-5] Nopvichai, C; Charoenwongpaiboon, T; Luengluepunya, N; Ito, K; Muanprasat, C; Pichyangkura, R (2019). 「上皮タイトジャンクション強化活性を有するマンナンオリゴ糖の製造と精製」. PeerJ . 7 : e7206. doi : 10.7717/peerj.7206 . PMC 6611449. PMID 31304065. MOSは、主にグルコマンナンとガラクトマンナンであるマンノース含有グルカンポリマーの加水分解反応によって製造されることが多い。