オスモライトは、生体液の特性に影響を与える低分子量の有機化合物です。オスモライトは、特に環境ストレスへの反応として、さまざまな生物において浸透圧を調節し、細胞の恒常性を維持する上で重要な役割を果たす有機分子の一種です。[1]オスモライトの主な役割は、水溶液の粘度、融点、イオン強度に影響を与えることで細胞の完全性を維持することです。細胞が外部の浸透圧によって膨張すると、膜チャネルが開き、水を運ぶオスモライトが流出して、正常な細胞容積が回復します。
これらの分子は、細胞内外の溶質(イオンや糖など)の濃度が変動したときに発生する浸透圧ストレスの影響を打ち消す働きをします。オスモライトは細胞が変化する浸透圧条件に適応するのを助け、細胞の生存と機能性を確保します。[2]オスモライトは細胞の構成成分とも相互作用し、例えばタンパク質の折り畳みに影響を与えます。[3] [4]一般的なオスモライトには、アミノ酸、糖類、ポリオール、メチルアミン、メチルスルホニウム化合物、尿素などがあります。
ケーススタディ
浸透圧保護剤として作用する天然の浸透圧調節物質には、トリメチルアミンN-オキシド(TMAO)、ジメチルスルホニオプロピオネート、サルコシン、ベタイン、グリセロホスホリルコリン、ミオイノシトール、タウリン、グリシンなどがある。[5] [6]細菌は、高浸透圧環境から身を守るために浸透圧調節物質を蓄積する。 [7]浸透圧調節物質は、塩分に耐性のある細菌を除いて、中性の非電解質である。[6]ヒトでは、浸透圧調節物質は腎髄質 において特に重要である。[8]
魚類の細胞にはオスモライトが存在し、細胞を水圧から保護する働きがあります。魚類細胞内のオスモライト濃度は水圧、つまり水深に比例して増加するため、魚類が生存できる最大水深を計算するためにオスモライトが使用されています。魚類細胞は水深約26,900フィート(8,200メートル)でオスモライト濃度が最大になり、27,349フィート(8,336メートル)を超える深さでは魚類は観察されません。[9] [10]
参考文献
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- ^ Lu, Donna (2023年4月3日). 「科学者らが日本近海で水深8,300メートルに生息する史上最深の魚を発見」。ガーディアン。ロンドン。 2023年5月25日閲覧。
さらに読む
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- Holthauzen LM、Bolen DW (2007 年 2 月)。「混合オスモライト: あるオスモライトが別のオスモライトのタンパク質安定化能力に及ぼす影響の程度」。Protein Sci . 16 (2): 293–8. doi :10.1110/ps.062610407. PMC 2203298. PMID 17189473 。
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- Hochachka, PW; Somero, G. N (2002)。生化学的適応。生理学的進化のメカニズムとプロセス。オックスフォード:オックスフォード大学出版局。
