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| 名前 | |
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| IUPAC名
5-[( 2E、6E、10E、14E、18E、22E、26E、30E、34E )-3,7,11,15,19,23,27,31,35,39-デカメチルテトラコンタ-2,6,10,14,18,22,26,30,34,38-デカエニル]-2-アミノ-3-メトキシ-6-メチルシクロヘキサ-2,5-ジエン-1,4-ジオン
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| 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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パブケム CID
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| ユニ |
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| プロパティ | |
| Ｃ５８Ｈ８９ＮＯ３ | |
| モル質量 | 848.354 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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ロドキノン（RQ）は、多くの生物が嫌気性エネルギー代謝に利用する重要な補因子である、修飾されたユビキノン様分子である。寄生宿主がこの補因子を合成または利用しないという事実から、最近、潜在的な駆虫薬のターゲットとして注目されている。この補因子は低酸素環境で使用されるため、多くの蠕虫様生物は、消化管内の領域などの宿主環境で生き残るために適応している。[1] [2]
生合成
現在、ロドキノン（RQ）の生合成については議論が続いていますが、研究されている主な生合成経路は2つあります。最初の経路では、キノン環にアミノ基を追加する前に、生物がユビキノン（UQ）を生成する必要があります。2番目の経路では、トリプトファン代謝物を使用することで、UQが存在せずにRQを合成できます。[3]
原核生物R. rubrumの場合、RQ は既存の UQ にアミノ基を付加することによって合成されることが示されています。したがって、RQ が作られる前に UQ が前駆体として存在している必要があります。図 1 は、酵母とE. coliにおける UQ の生合成を示しています。ここで、「n」はさまざまな生物間のイソプレン単位の数を表します。ジメチルアリル二リン酸 A とイソペンチル二リン酸 B が一緒になって、ポリイソプレニル二リン酸 C を形成します。p-ヒドロキシ安息香酸を加えると、3-ポリプレニル-4-ヒドロキシ安息香酸 D が生成されます。次の 3 つの合成ステップは生物によって異なりますが、分子 E はすべての生物で生成され、酸化によって最終的にデメチルデメトキシユビキノン (DDMQ) が形成されます。RQ は、破線の矢印で示されているように、DDMQn、DMQn、DMeQn、または UQn から合成されると理論化されています。最近の研究では、経路4（UQを経由したRQの生合成）が好ましい経路であることが示されています。[4] さらに、 R. rubrumにおけるRQの生合成にはrquA遺伝子が必要であり、RquAはUQからRQへの変換を触媒することが示されています。[5] [6] RquAタンパク質は、S-アデノシル-L-メチオニンをアミノ供与体として使用し、珍しいMn(II)触媒反応でUQをRQに変換します。[7]
C. elegansの研究では、RQ を生成するための別の経路が示されています。UQ の生成をすべてノックアウトした後でも、RQ はこれらの変異株内にまだ存在します。このデータに基づくと、RQ の生成は UQ 様分子だけに基づいているわけではなく、代わりにトリプトファン代謝物を介して行われます。したがって、rquAを含む種の RQ 生合成の後期段階で追加されるアミノ基は、 C. elegansでは RQ 生合成の中間段階全体にわたって存在します。この提案された生合成では、キヌレニン経路をさらに上方制御する必要があり、 3-ヒドロキシ-L-キヌレニンから 3-ヒドロキシアントラニル酸の生成を触媒する KYNU-1 酵素をコードするkynu-1などの特定の遺伝子の活性を維持する必要があります。[8] [9]最近の研究では、 coq-2ポリプレニルトランスフェラーゼ遺伝子の選択的スプライシングが動物の RQ レベルを制御すること が明らかになっています。 [10] RQを産生する動物（例えば、C.エレガンスや蠕虫寄生虫）は、COQ-2タンパク質アイソフォーム（COQ-2aとCOQ-2e）の両方を含み、COQ-2eは3-ヒドロキシアントラニル酸（p-ヒドロキシ安息香酸の代わりに）のプレニル化を触媒し、RQをもたらします。
参考文献
- ^ 「[住血吸虫症および土壌伝播性蠕虫症の予防と管理：WHO専門家委員会の報告書]」世界保健機関。49 （3）：57。2012年6月。ISBN 978-9241209120。
- ^ Stairs CW、Eme L、Muñoz-Gómez SA、Cohen A、Dellaire G、Shepherd JN、他 (2018 年 4 月)。「微生物真核生物は、ロドキノン生合成に関与する遺伝子の水平獲得によって低酸素状態に適応し た」。eLife。7。doi : 10.7554 / eLife.34292。PMC 5953543。PMID 29697049。
- ^ サリナス G、ランゲラン DN、シェパード JN (2020 年 11 月)。 「細菌と動物のロドキノン: 嫌気性生体エネルギー学で使用されるこの重要な電子輸送体の生合成のための 2 つの異なる経路」。Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - 生体エネルギー学。1861 (11): 148278. doi : 10.1016/j.bbabio.2020.148278。PMID 32735860。
- ^ Brajcich BC、Iarocci AL、Johnstone LA、Morgan RK、Lonjers ZT、Hochko MJ、他。 （2010年1月）。 「ユビキノンがロドスピリルム・ルブルムにおけるロドキノン生合成に必要な中間体であるという証拠」。細菌学ジャーナル。192 (2): 436–445。土井：10.1128/JB.01040-09。PMC 2805321。PMID 19933361。
- ^ ロンジャーズ ZT、ディクソン EL、チュー TP、クロイツ JE、ネアクス FA、アンダース KR、シェパード JN (2012 年 3 月)。 「ロドスピリルム・ルブルムにおけるロドキノンの生合成に必要な新規遺伝子の同定」。細菌学ジャーナル。194 (5): 965–971。土井：10.1128/JB.06319-11。PMC 3294814。PMID 22194448。
- ^ バーナート AC、ジェイコブス EJ、レインル SR、チョイ CC、ロバーツ ブセタ PM、カルバー JC、他。 （2019年9月）。 「組換えRquAは、大腸菌および出芽酵母におけるユビキノンからロドキノンへの生体内変換を触媒する。」Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - 脂質の分子および細胞生物学。1864 (9): 1226 ～ 1234 年。土井：10.1016/j.bbalip.2019.05.007。PMC 6874216。PMID 31121262。
- ^ Neupane T、Chambers LR、Godfrey AJ、Monlux MM、Jacobs EJ、Whitworth S、et al. (2022年8月). 「微生物によるロドキノン生合成は、S-アデノシル-L-メチオニンからユビキノンへの非定型RquA触媒アミノ転移を介して進行する」. Communications Chemistry . 5 (1): 89. doi : 10.1038/s42004-022-00711-6 . PMC 9814641. PMID 36697674 .
- ^ Roberts Buceta PM、Romanelli-Cedrez L、Babcock SJ、Xun H、VonPaige ML、Higley TW、他 (2019 年 7 月)。「Caenorhabditis elegans におけるロドキノン生合成にはキヌレニン経路が必須」。The Journal of Biological Chemistry。294 (28): 11047–11053。doi : 10.1074 / jbc.AC119.009475。PMC 6635453。PMID 31177094。
- ^ Del Borrello S、Lautens M、Dolan K、Tan JH、Davie T、Schertzberg MR、他 (2019年6月)。「C. elegansにおけるロドキノン生合成には、キヌレニン経路によって生成される前駆体が必要」。eLife . 8 . doi : 10.7554 /eLife.48165 . PMC 6656428 . PMID 31232688。
- ^ Tan JH, Lautens M, Romanelli-Cedrez L, Wang J, Schertzberg MR, Reinl SR, et al. (2020年8月). 「coq-2の選択的スプライシングが動物のロドキノンのレベルを制御する」. eLife . 9 : e56376. doi : 10.7554/eLife.56376 . PMC 7434440 . PMID 32744503.