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| 名前 | |
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| IUPAC名
[2-アミノ-4-オキソ-6,7-ビス(スルファニル)-3,5,5~{a},8,9~{a},10-ヘキサヒドロピラノ[3,2-g]プテリジン-8-イル]メチル二水素リン酸[1]
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| メッシュ | モリブドプテリン |
パブケム CID
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| ユニ |
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| プロパティ | |
| Ｃ 10H 10いいえ 5お 6追伸 2+ Rグループ | |
| モル質量 | 394.33 g/モル (R=H) |
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。
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モリブドプテリンは、モリブデンを含むほとんどの酵素とタングステンを含むすべての酵素に含まれる補因子の一種です。モリブドプテリンの同義語は、 MPTおよびピラノプテリンジチオレートです。この生体分子の命名法は混乱を招く可能性があります。モリブドプテリン自体にはモリブデンが含まれておらず、これは活性金属に結合するリガンド (プテリン)の名前です。モリブドプテリンが最終的にモリブデンと複合した後、完成したリガンドは通常、モリブデン補因子と呼ばれます。
モリブドプテリンはピラノプテリンから成り、ピラノプテリンはプテリン環に融合したピランを特徴とする複雑な複素環である。さらに、ピラン環には2つのチオレートがあり、モリブド酵素およびタングスト酵素のリガンドとして働く 。場合によっては、アルキルリン酸基がアルキル二リン酸ヌクレオチドに置き換えられる。モリブドプテリン補因子を含む酵素には、キサンチン酸化酵素、DMSO還元酵素、亜硫酸酸化酵素、硝酸還元酵素などがある。
モリブデンを含む酵素の中でモリブドプテリンを含まないのは、窒素固定酵素であるニトロゲナーゼだけです。ニトロゲナーゼには、モリブデンを含む非常に異なるタイプの鉄硫黄中心が含まれています。[5]
生合成
他の多くの補因子とは異なり、モリブデン補因子 (Moco) は栄養素として摂取することができません。そのため、補因子はde novo生合成を必要とします。モリブデン補因子の生合成は、次の 4 つのステップで起こります。(i) ヌクレオチド、グアノシン三リン酸(GTP)のラジカル媒介環化による(8S)-3',8-シクロ-7,8-ジヒドログアノシン 5'-三リン酸 ( 3',8-cH 2 GTP )、(ii) 3',8-cH 2 GTPからの環状ピラノプテリン一リン酸(cPMP)の形成、(iii) cPMP からモリブドプテリン (MPT) への変換、(iv) モリブデン酸の MPT への挿入による Moco の形成。[6] [7]
2つの酵素媒介反応により、グアノシン三リン酸がピラノプテリンの環状リン酸に変換される。これらの酵素の1つはラジカルSAMで、C—X結合形成反応（X = S、N）に関連することが多い酵素ファミリーである。[8] [7] [6] この中間体ピラノプテリンは、さらに3つの酵素の作用によりモリブドプテリンに変換される。この変換では、エンジチオラートが形成されるが、硫黄上の置換基は不明のままである。硫黄は、鉄硫黄タンパク質の生合成を彷彿とさせる方法で、システイニル過硫化物から運ばれる。一リン酸は、MoまたはWに結合する補因子を活性化する段階でアデニル化（ADPと結合）される。これらの金属は、オキシアニオン、モリブデン酸塩、タングステン酸塩として輸入される。
キサンチンオキシダーゼなどの酵素では金属は1つのモリブドプテリンに結合していますが、DMSO還元酵素などの他の酵素では金属は2つのモリブドプテリン補因子に結合しています。[9]
モリブドプテリン含有酵素の活性部位のモデルは、ジチオレンと呼ばれるリガンドのクラスに基づいています。[10]
タングステン誘導体
いくつかの細菌酸化還元酵素はモリブデンと同様にタングステンをモリブドプテリンとのタングステン-プテリン複合体で使用します。したがって、モリブドプテリンはモリブデンまたはタングステンと複合体を形成します。タングステンを使用する酵素は通常、遊離カルボン酸をアルデヒドに還元します。[11]
最初に発見されたタングステンを必要とする酵素は、セレンも必要とします（ただし、正確な形態は不明です）。この場合、タングステンとセレンのペアは、モリブデン補因子を必要とするいくつかの酵素のモリブデンと硫黄のペアリングと同様に機能すると推測されています。[12]細菌由来のタングステン含有キサンチン脱水素酵素には、タングステンモリブドプテリンと非タンパク質結合セレンが含まれていることが判明していますが（したがって、セレノシステインまたはセレノメチオニンの形態のセレンの可能性は排除されます）、タングステンとセレンのモリブドプテリン複合体は明確に説明されていません。[13]
モリブドプテリンを利用する酵素
モリブドプテリンを補酵素または補欠分子族として利用する酵素を以下に示す。[5]モリブドプテリンとは：
- 補因子:キサンチンオキシダーゼ、DMSO還元酵素、亜硫酸オキシダーゼ、硝酸還元酵素、エチルベンゼン脱水素酵素、グリセルアルデヒド-3-リン酸フェレドキシン酸化還元酵素、呼吸性ヒ酸還元酵素、一酸化炭素脱水素酵素、アルデヒド酸化酵素。
- 補欠分子族:ギ酸脱水素酵素、プリン水酸化酵素、チオ硫酸還元酵素。
参照
参考文献
- ^ "HPEUEJRPDGMIMY-UHFFFAOYSA-N". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . 2019年2月4日閲覧。IUPAC
名 [2-アミノ-4-オキソ-6,7-ビス(スルファニル)-3,5,5~{a},8,9~{a},10-ヘキサヒドロピラノ[3,2-g]プテリジン-8-イル]メチル二水素リン酸
- ^ "HPEUEJRPDGMIMY-UHFFFAOYSA-N". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . 2019年2月4日閲覧。
InChI InChI=1S/C10H14N5O6PS2/c11-10-14-7-4(8(16)15-10)12-3-6(24)5(23)2(21-9(3)13-7)1-20-22(17,18)19/h2-3,9,12,23-24H,1H2,(H2,17,18,19)(H4,11,13,14,15,16)
- ^ 「[2-アミノ-4-オキソ-6,7-ビス(スルファニル)-3,5,5a,8,9a,10-ヘキサヒドロピラノ[3,2-g]プテリジン-8-イル]メチル二水素リン酸」。pubchem.ncbi.nlm.nih.gov 。2019年2月4日閲覧。
InChI=1S/C10H14N5O6PS2/c11-10-14-7-4(8(16)15-10)12-3-6(24)5(23)2(21-9(3)1 3-7)1-20-22(17,18)19/h2-3,9,12,23-24H,1H2,(H2,17,18,19)(H4,11,13,14,15,16)
- ^ “HPEUEJRPDGMIMY-UHFFFAOYSA-N”. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov 。2019 年2 月 4 日に取得。
インチ キー HPEUEJRPDGMIMY-UHFFFAOYSA-N
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- ^ ab Hover BM、Loksztejn A、Ribeiro AA、Yokoyama K (2013年4月)。「モリブデン補因子生合成における潜在的中間体としての環状ヌクレオチドの同定」。J Am Chem Soc . 135 (18): 7019– 32. doi :10.1021/ja401781t. PMC 3777439 . PMID 23627491。
- ^ Mendel, RR; Leimkuehler, S. (2015). 「モリブデン補因子の生合成」J. Biol. Inorg. Chem . 20 (2): 337– 347. doi :10.1007/s00775-014-1173-y. PMID 24980677. S2CID 2638550.
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- ^ ラスナー、エリック (1999)。タングステン：特性、化学、元素技術、合金、化合物。シュプリンガー。pp . 409– 411。ISBN 978-0-306-45053-2。
- ^ Stiefel, EI (1998). 「遷移金属硫黄化学とモリブデンおよびタングステン酵素との関連性」(PDF) . Pure Appl. Chem . 70 (4): 889– 896. doi :10.1351/pac199870040889. S2CID 98647064.
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