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| 名前 | |
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| IUPAC名
2-アミノ-4-(メチルスルフィニル)ブタン酸
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.057.891 |
| EC番号 |
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パブケム CID
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| ユニ |
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| C 5 H 11 N O 3 S | |
| モル質量 | 165.21 グラムモル−1 |
| 外観 | 白色固体 |
| 危険 | |
| GHSラベル: | |
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| 警告 | |
| H315、H319、H335 | |
| P261、P264、P271、P280、P302+P352 、P304 + P340 、P305+P351+P338、P312、P321、P332+P313、P337+P313、P362、P403+P233、P405、P501 | |
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。
インフォボックス参照
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メチオニンスルホキシドは、化学式 CH 3 S(O)CH 2 CH 2 CH(NH 2 )CO 2 Hで表される有機化合物です。これは、翻訳後に生成されますが、天然に存在するアミノ酸です。
メチオニンの硫黄が酸化されると、メチオニンスルホキシドまたはメチオニンスルホンが生成されます。硫黄を含むアミノ酸であるメチオニンとシステインは、他のアミノ酸よりも酸化されやすいです。[1] [2]他のアミノ酸の酸化とは異なり、メチオニンの酸化は酵素作用、具体的にはメチオニンスルホキシド還元酵素ファミリーの酵素によって逆転させることができます。3つの既知のメチオニンスルホキシド還元酵素は、MsrA、MsrB、およびfRmsrです。[2]メチオニンの酸化により、2つのジアステレオマーであるメチオニン-S-スルホキシドとメチオニン-R-スルホキシドの混合物が生成され、それぞれMsrAとMsrBによって還元されます。[3] MsrAは遊離メチオニン-S-スルホキシドとタンパク質ベースのメチオニン-S-スルホキシドの両方を還元できるが、MsrBはタンパク質ベースのメチオニン-R-スルホキシドに特異的である。一方、fRmsrは遊離メチオニン-R-スルホキシドの還元を触媒する。[2]チオレドキシンはメチオニンスルホキシド還元酵素ファミリーの一部を還元してリサイクルするが、他の酵素はメタロチオネインによって還元される。[4]
生化学的機能
アミノ酸メチオニン（Met）の酸化型であるメチオニンスルホキシド（MetO）は、加齢とともに体組織中で増加し、生物学的老化に寄与すると考える人もいます。[ 5] [6]組織タンパク質中のメチオニン残基が酸化されると、誤って折り畳まれたり、機能不全になったりすることがあります。 [5]独特なことに、メチオニンスルホキシド還元酵素（Msr）群の酵素はチオレドキシンと作用して、酸化メチオニン残基の酵素的還元と修復を触媒します。[5]さらに、マウスの老化組織ではメチオニンスルホキシド還元酵素A（MsrA）のレベルが低下し、ヒトでは加齢に伴う疾患に伴って低下します。[5]したがって、構造を維持することで、MsrAのレベルまたは活性が高まり、老化の速度を遅らせることができると考えるのには根拠があります。
実際、メチオニンスルホキシド還元酵素を過剰発現する遺伝子組み換えショウジョウバエ（ショウジョウバエ）は寿命が延びていることが示されています。[7]しかし、マウスにおける MsrA 過剰発現の効果は不明瞭でした。[8] MsrA は細胞質とエネルギー産生ミトコンドリアの両方に存在し、体内の内因性フリーラジカルのほとんどがここで産生されます。細胞質またはミトコンドリアのいずれかで遺伝子組み換えにより MsrA レベルを増加させても、ほとんどの標準的な統計テストで評価した寿命に有意な影響はなく、細胞質特異的マウスでは早期死亡につながった可能性がありますが、生存曲線は最大（90%）生存率のわずかな上昇を示唆しているように見えました。これは、より大きな極端な変動をテストするために設計された二項検定である Boschloo の正確検定を使用した分析でも同様でした。 [8]
メチオニンの酸化は、大腸菌リボソームタンパク質L12などの特定のタンパク質の活性を不活性化するスイッチとして機能します。[9] メチオニンは最も疎水性の高いアミノ酸の1つであるため、メチオニン残基を多く含むタンパク質は脂質二重層内に存在する傾向があります。そのため、水性外部にさらされているメチオニン残基は酸化に対して脆弱です。酸化された残基は活性部位の周りに配置される傾向があり、活性酸素種によるこの部位へのアクセスをガードする可能性があります。いったん酸化されると、MetO残基はメチオニンスルホキシド還元酵素によってメチオニンに還元されます。したがって、露出したメチオニン残基が酸化されて（たとえば、H 2 O 2によって）メチオニンスルホキシド残基になり、その後還元されるという酸化還元サイクルが発生します。[10]
メチオニン（タンパク質）+ H 2 O 2 → メチオニンスルホキシド（タンパク質）+ H 2 O
メチオニンスルホキシド（タンパク質）+ NADPH+H + → メチオニン（タンパク質）+ NADP + +H 2 O
参照
参考文献
- ^ Bin, P; Huang, R; Zhou, X (2017). 「硫黄アミノ酸の酸化耐性：メチオニンとシステイン」BioMed Research International . 2017 : 9584932. doi : 10.1155/2017/9584932 . PMC 5763110 . PMID 29445748.
- ^ abc リー BC、ディキ A、キム HY、グラディシェフ VN (2009)。 「セレノタンパク質メチオニンスルホキシド還元酵素の機能と進化」。Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - 一般科目。1790 (11): 1471–1477。doi :10.1016 / j.bbagen.2009.04.014 。PMC 3062201。PMID 19406207。
- ^ Kim HY、Gladyshev VN (2004)。「哺乳類におけるメチオニンスルホキシド還元：メチオニン-R-スルホキシド還元酵素の特徴」。Molecular Biology of the Cell。15 ( 3): 1055– 1064。doi : 10.1091/mbc.E03-08-0629。PMC 363075。PMID 14699060。
- ^ Sagher D, Brunell D, Hejtmancik JF, Kantorow M, Brot N, Weissbach H (2006). 「チオネインはメチオニンスルホキシド還元酵素の還元剤として働く」。 米国科学アカデミー紀要。103 ( 23): 8656– 8661。Bibcode :2006PNAS..103.8656S。doi : 10.1073 / pnas.0602826103。PMC 1592241。PMID 16735467。
- ^ abcd Stadtman ER、Van Remmen H、Richardson A、Wehr NB、Levine RL (2005)。「メチオニンの酸化と老化」。Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - タンパク質とプロテオミクス。1703 (2): 135– 140。doi :10.1016/ j.bbapap.2004.08.010。PMID 15680221 。
- ^ Shringarpure R、Davies KJ (2002)。「老化と疾患におけるプロテアソームによるタンパク質代謝」。フリーラジカル生物学と医学。32 (11): 1084– 1089。doi : 10.1016/S0891-5849(02)00824-9。PMID 12031893 。
- ^ Ruan H, Tang XD, Chen ML, Joiner ML, Sun G, Brot N, Weissbach H, Heinemann SH, Iverson L, Wu CF, Hoshi T (2002). 「酵素ペプチドメチオニンスルホキシド還元酵素による質の高い寿命の延長」。米国科学 アカデミー紀要。99 ( 5): 2748– 2753。Bibcode :2002PNAS...99.2748R。doi : 10.1073 / pnas.032671199。PMC 122419。PMID 11867705。
- ^ ab Salmon AB、Kim G、Liu C、Wren JD、Georgescu C、Richardson A、Levine RL（2016年12月）。「マウスの寿命と年齢依存的な代謝機能の変化に対するトランスジェニックメチオニンスルホキシド還元酵素A（MsrA）発現の影響」Redox Biol . 10 : 251–256 . doi :10.1016/j.redox.2016.10.012. PMC 5099276. PMID 27821326 。
- ^ Brot, N; Weissbach, L; Werth, J; Weissbach, H (1981年4月). 「タンパク質結合メチオニンスルホキシドの酵素的還元」.米国科学アカデミー紀要. 78 (4): 2155–8 . Bibcode :1981PNAS...78.2155B. doi : 10.1073 /pnas.78.4.2155 . PMC 319302. PMID 7017726.
- ^ Levine, RL; Mosoni, L; Berlett, BS; Stadtman, ER (1996年12月24日). 「タンパク質中の内因性抗酸化物質としてのメチオニン残基」.米国科学アカデミー紀要. 93 (26): 15036– 40. Bibcode :1996PNAS...9315036L. doi : 10.1073 /pnas.93.26.15036 . PMC 26351. PMID 8986759.
外部リンク
- メチオニン酸化化学