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| 名前 | |
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| IUPAC名
( R )-(β- D -グルコピラノシルオキシ)(フェニル)アセトニトリル
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| 体系的なIUPAC名
( R )-フェニル{[(2 R ,3 R ,4 S ,5 S ,6 R )-3,4,5-トリヒドロキシ-6-(ヒドロキシメチル)オキサン-2-イル]オキシ}アセトニトリル | |
| その他の名前
( R )-プルナシン
D -プルナシン D -マンデロニトリル-β- D -グルコシド プルラウラシン ラウロセラシン サンブニグリン | |
| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| チェビ |
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.002.489 |
| EC番号 |
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| ケッグ |
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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 | |
| Ｃ１４Ｈ１７ＮＯ６ | |
| モル質量 | 295.291 グラムモル−1 |
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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( R )-プルナシンは、アミグダリンに関連するシアン配糖体です。化学的には、( R )-マンデロニトリルの配糖体です。
自然現象
プルナシンは、 Prunus japonicaやP. maximowicziiなどのPrunus属の種やビターアーモンドに含まれています。[1]また、 Olinia ventosa、O. radiata、O. emarginata、O. rochetianaの葉と茎にも含まれています[2]また、 Acacia greggiiにも含まれています。これは、ビターアーモンドの味の原因となる化合物であるアミグダリンの生合成前駆体および生合成中間体です。[要出典]
コーヒーの代用品であるタンポポコーヒーにも含まれています。[要出典]
サンブニグリン
プルナシンのジアステレオマーであるサンブニグリンは、 ( R )-異性体の代わりに( S )-マンデロニトリルから誘導され、ニワトコ（ Sambucus nigra ）の葉から単離されている。[3]サンブニグリンは、ニワトコの葉と茎に1:3の比率で存在し、未熟な種子には2:5の比率で存在する。[4]根には存在しない。[4]
生合成
概要
( R )-プルナシンは、植物の一次代謝においてシキミ酸経路によって生成される一般的なアミノ酸フェニルアラニンから始まります。この経路は、主に 2 つのシトクロム P450 (CYP) 酵素と UDP-グルコシルトランスフェラーゼ (UGT)によって触媒されます。( R )-プルナシンが生成されると、追加の UDP-グルコシルトランスフェラーゼによってアミグダリンに変換されるか、ベンズアルデヒドとシアン化水素に分解されます。
研究者らは、アーモンドの仁におけるプルナシンとアミグダリンの蓄積（または欠如）が、甘味と苦味の遺伝子型の原因であることを示しています。[1]アミグダリンはアーモンドの苦味の原因であるため、アーモンドの栽培者はアミグダリンの生合成を最小限に抑える遺伝子型を選択しました。プルナシンの生成を担うCYP酵素は、 Prunus属の種全体で保存されています。[5]植物の栄養部におけるプルナシンの高濃度とアーモンドの甘味との間には相関関係があり、これはアーモンド農業に関連しています。アーモンドでは、アミグダリン生合成遺伝子は、外皮（母組織、または外側部分）と子葉（仁、または父組織）で異なるレベルで発現し、アーモンドの個体発生中に大幅に変化します。[1] [6] [7]プルナシンの生合成は外皮で起こり、その後他の組織に運ばれてアミグダリンに変換されるか、分解される。[1] [5]
（の生合成）R)-プルナシン
（の生合成）R)-プルナシンプルヌス・ダルシス
L-フェニルアラニンはまずCYP79D16によって水酸化され、続いて脱炭酸と脱水が起こり、E-オキシムフェニルアセトアルドキシムが形成される。[8]次に、CYP71AN24がE-オキシムからZ-オキシムへの転位を触媒し、続いて脱水と水酸化が起こり、マンデロニトリルが形成される。 [8]最後に、UGT85A19またはUGT94AF3がUDP-グルコースを利用してマンデロニトリルをグリコシル化し、( R )-プルナシンを形成する。[1]
( R )-プルナシンが生成された後、生成物はアイソフォームUGT94AF1またはUGT94AF2のいずれかによってさらにアミグダリンにグリコシル化されます。 [1] UGTAF1/2およびプルナシン加水分解酵素の発現により、アーモンド組織中の( R )-プルナシンの全体的な濃度が低くなります。α-グルコシダーゼまたはプルナシン加水分解酵素は( R )-プルナシンをその前駆体であるマンデロニトリルに変換できることに注意することが重要です。その後、マンデロニトリルは自発的または酵素的にベンズアルデヒドとシアン化水素に加水分解されます。[9]
（の生合成）R)-プルナシンユーカリ
サトウガムノキE. cladocalyxにおける ( R )-プルナシンの生合成では、 CYP706C55 を用いて、追加の中間体であるフェニルアセトニトリルを使用して ( R )-プルナシンが合成されることが示されています。 [10]この経路は、多機能 CYP79A125 が L-フェニルアラニンからフェニルアセトアルドキシムへの変換を触媒するPrunus属の経路と同様に進行します。次に、CYP706C55 がフェニルアセトアルドキシムの脱水反応を触媒してフェニルアセトニトリルを生成します。フェニルアセトニトリルはその後、CYP71B103 によってマンデロニトリルに水酸化されます。マンデロニトリルを生成した後、UGT85A59 がグルコースを転移して ( R )-プルナシンを生成します。[10]
代謝経路の相互作用
( R )-プルナシンは二次代謝産物であるため、その生成と分解は、L-フェニルアラニンを消費したり、プルナシンの分解によってベンズアルデヒドや有毒なシアン化水素の量を増加させたりすることで、複数の代謝経路に影響を及ぼします。
アーモンド、キャッサバ、ソルガムの代謝プロファイリングにより、( R )-プルナシンやその他のシアン配糖体がHCNを生成せずに窒素貯蔵や窒素リサイクルに利用できる潜在的なリサイクルメカニズムが特定されました。[11] 2017年に研究者らは安定同位体標識を使用して、 ( R )-プルナシンに組み込まれた13C標識L-フェニルアラニンが、マンデロニトリルを中間体として使用してベンズアルデヒドとサリチル酸に変換できることを実証しました。[12]
毒性
プルナシンの毒性は分解生成物によるものである。( R )-プルナシンは加水分解されてベンズアルデヒドとシアン化水素を形成し、毒性を引き起こす。そのためプルナシンを含む植物は動物、特に反芻動物に有毒である可能性がある。[13]
アミグダリンをプルナシンに分解するために、アミグダリンβ-グルコシダーゼは二糖を加水分解して ( R )-プルナシンとD -グルコースを生成します。次に、プルナシン β-グルコシダーゼは( R )-プルナシンと水を使用してD -グルコースとマンデロニトリルを生成します。アグリコン マンデロニトリルを生成した後、マンデロニトリルリアーゼは化合物をベンズアルデヒドとシアン化水素に分解できます。[引用が必要]
参考文献
- ^ abcdef サンチェス＝ペレス、ラケル;ベルモンテ、ファラ・サエス。ボルチ、ジョナス。ディセンタ、フェデリコ。モーラー、ビルガー・リンドバーグ。ヨルゲンセン、キルステン（2012 年 4 月）。 「スイートアーモンドとビターアーモンドの果実発育中のプルナシン加水分解酵素」。植物生理学。158 (4): 1916 ～ 1932 年。土井：10.1104/pp.111.192021。ISSN 0032-0889。PMC 3320195。PMID 22353576。
- ^ Nahrstedt, Adolf; Rockenbach, Jürgen (1993). 「Olinia 種 (oliniaceae) におけるシアン生成グルコシド prunasin および II 対応するマンデル酸アミドグルコシドの発生」. Phytochemistry . 34 (2): 433. Bibcode :1993PChem..34..433N. doi :10.1016/0031-9422(93)80024-M.
- ^ アンドリュー・ペンゲリー（2004）、薬用植物の成分（第2版）、アレン＆アンウィン、pp.44-45、ISBN 978-1-74114-052-1
- ^ ab Miller, Rebecca E.; Gleadow, Roslyn M.; Woodrow, Ian E. (2004). 「熱帯の Prunus turneriana におけるシアン化：特徴、変異、低光に対する反応」。機能植物生物学。31 (5): 491–503。doi : 10.1071 /FP03218。ISSN 1445-4408。PMID 32688921 。
- ^ ab ソドベリ、サラ;デル・クエト、ホルヘ。マゼオ、ローザ。パヴァン、ステファノ。ロッティ、コンチェッタ。ディセンタ、フェデリコ。ヤコブセン・ニールソン、エリザベス・H.モーラー、ビルガー・リンドバーグ。サンチェス・ペレス、ラケル（2018年11月）。 「アミグダリン経路の解明により、ビターアーモンドとスイートアーモンド (Prunus dulcis) の代謝基盤が明らかに1[OPEN]」。植物生理学。178 (3): 1096–1111。土井：10.1104/pp.18.00922。ISSN 0032-0889。PMC 6236625。PMID 30297455。
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- ^ Peter R. Cheeke (1989).植物由来の毒性物質: グリコシド. 第2巻. CRC Press. p. 137.