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フィトケラチンはグルタチオンのオリゴマーで、酵素フィトケラチン合成酵素によって生成されます。植物、菌類、線虫、シアノバクテリアを含むすべての藻類に含まれています。フィトケラチンはキレート剤として作用し、重金属の解毒に重要です。[1] [2] [3]これらはPC2からPC11まで略されます。
フィトケラチン合成酵素を欠く変異体シロイヌナズナはカドミウムに対して非常に敏感ですが、必須金属イオンである亜鉛と銅の通常濃度では野生型植物と同様に成長します。これは、フィトケラチンが金属中毒に対する抵抗性にのみ関与していることを示しています。[4]
フィトケラチン合成酵素は、チオール基がブロックされたグルタチオンを使用してフィトケラチンを合成するため、グルタチオンに結合する重金属イオンが存在すると酵素の働きが速くなります。そのため、金属イオン濃度の高い環境で細胞が生き残るためにフィトケラチンをより多く必要とする場合、フィトケラチンの量は増加します。[5]
フィトケラチンは鉛イオンと結合して植物内で鉛イオンを隔離し、植物の解毒機構の重要な構成要素として機能します。[6]フィトケラチンは植物の液胞に輸送され、それが運ぶ金属イオンは細胞質のタンパク質から安全に保管されるようです。[4]
関連ペプチド
フィトケラチンと似た構造を持つが、最後のアミノ酸がグリシンではないペプチドのグループが他にもある:[4] [7]
歴史
フィトケラチンは1981年に分裂酵母で初めて発見され、[8] [9]カディスチンと名付けられました。[10]その後、1985年に高等植物 で発見され、フィトケラチンと名付けられました。 1989年に生合成酵素であるフィトケラチン合成酵素が発見されました。[7]
参照
- Farkas, Etelka; Buglyó, Péter (2017). 「第 8 章 アミノ酸、ペプチド、および生物学的に興味深いその他の関連リガンドの鉛 (II) 錯体」。Astrid, S.、Helmut, S.、Sigel, RKO (編)。鉛: 環境と健康への影響。生命科学における金属イオン。第 17 巻。de Gruyter。pp. 201– 240。doi :10.1515/9783110434330-008。PMID 28731301 。228~230ページ
- ドゥナリエラ
参考文献
- ^ Suk-Bong Ha; Aaron P. Smith; Ross Howden; Wendy M. Dietrich; Sarah Bugg; Matthew J. O'Connell; Peter B. Goldsbrough & Christopher S. Cobbett (1999). 「アラビドプシスおよび酵母Schizosaccharomyces pombe由来のフィトケラチン合成酵素遺伝子」. Plant Cell . 11 (6): 1153– 1164. doi :10.1105/tpc.11.6.1153. PMC 144235. PMID 10368185. 2014年1月13日閲覧。
- ^ Olena K. Vatamaniuk; Elizabeth A. Bucher; James T. Ward; Philip A. Rea (2001). 「動物における重金属解毒の新しい経路:Caenorhabditis elegans のカドミウム耐性にはフィトケラチン合成酵素が必要」J. Biol. Chem. 276 (24): 20817– 20. doi : 10.1074/jbc.C100152200 . PMID 11313333.
- ^ フィトケラチン合成酵素に関する InterPro データベース ページ[永久リンク切れ ]
- ^ abc Buchanan; Gruissem; Jones (2000).植物の生化学と分子生物学(第1版)。アメリカ植物生理学会。
- ^ OK Vatamaniuk; S. Mari; Y. Lu & PA Rea (2000). 「フィトケラチン(PC)合成酵素の重金属イオン活性化のメカニズム」J. Biol. Chem. 275 (40): 31451– 31459. doi : 10.1074/jbc.M002997200 . PMID 10807919.
- ^ Dharmendra K. Gupta、Huanggang Huang、Francisco J Corpas ( 2013)。「植物の鉛耐性:ファイトレメディエーション戦略」。Environmental Science and Pollution Research International。20:1-2。doi :10.1007 /s11356-013-1485-4。PMID 23338995 。
- ^ ab 井上正弘 (2005). 「フィトケラチン」.ブラジル植物生理学誌. 17 : 65–78 . doi : 10.1590/S1677-04202005000100006 .
- ^ 村杉、昭;和田千秋林幸正(1981). 「分裂酵母、シゾサッカロミセス・ポンベで誘導されたカドミウム結合ペプチド」。J.Biochem.90 (5): 1561 ~ 1564 年。doi :10.1093/oxfordjournals.jbchem.a133627。PMID 7338524。
- ^ 村杉 明; 和田 千秋; 林 幸正 (1981). 「Schizosaccharomyces pombe由来のCd結合ペプチド1の精製とUVおよびCDスペクトルにおけるユニークな特性」. Biochem. Biophys. Res. Commun . 103 (3): 1021– 1028. doi :10.1016/0006-291X(81)90911-6. PMID 7332570.
- ^ 近藤直人;今井邦夫;磯部 実後藤敏雄;村杉 章;和田中川千秋。林幸正(1984). 「分裂酵母で誘導されたカドミウム結合ペプチドを構成する主要ユニットペプチド、キャディスチンAとB---分離、構造修正、合成」。四面体レット。25 (35): 3869–3872。土井:10.1016/S0040-4039(01)91190-6。
外部リンク
- 海洋緑藻 Dunaliella tertiolecta における亜鉛によるフィトケラチン合成の強力な誘導[永久リンク切れ ]。
