トレハロース

トレハロースは、2 分子のグルコースから誘導される糖です。トレハロースは、2 つの α-グルコース単位間の1,1-グリコシド結合によって形成される二糖類です。自然界では二糖類として、また一部のポリマーのモノマーとしても存在します。^{[ 3 ]}他の 2 つの立体異性体、α,β-トレハロース（ネオトレハロースとも呼ばれる）と β,β-トレハロース（イソトレハロースとも呼ばれる）が存在します。これらの代替異性体はどちらも生物から単離されていませんが、イソトレハロースはデンプン加水分解物中に見つかっています。^{[ 3 ]}一部の細菌、真菌、植物、無脊椎動物は、エネルギー源として、また凍結や水分不足に耐えるためにトレハロースを合成します。

トレハロースの生合成には少なくとも3つの生物学的経路が関与している。^{[ 3 ]}工業プロセスでは、トウモロコシデンプ​​ンからトレハロースを誘導することができる。^{[ 4 ]}

トレハロースは、雑食動物（ヒトを含む）および草食動物の腸粘膜の刷子縁に存在する酵素トレハラーゼによってグルコースに急速に分解されます。 ^{[ 23 ]： 135}グルコースよりも血糖値の急上昇は少ないです。^{[ 24 ]} トレハロースは、濃度が22%を超えるとショ糖の約45%の甘味を持ちますが、濃度が低下するとショ糖よりも甘味の低下が速く、2.3%溶液は同濃度の砂糖溶液の6.5分の1の甘味しか感じられません。^{[ 25 ]： 444}

食品の凝固点を下げるため、アイスクリームなどの冷凍食品によく使用されます。 ^{[ 24 ]}

トレハラーゼ酵素の欠乏は、グリーンランドのイヌイットを除いてヒトではまれであり、グリーンランドのイヌイットでは人口のわずか10～15％にしか見られない。^{[ 26 ]： 197}

2006年時点で、トレハロースの生合成経路は5つ報告されている。^{[ 27 ]}最も一般的な経路は、トレハロース-6-リン酸（T6P）シンターゼ（TPS）酵素を使用してトレハロースを合成する生物が使用するTPS/TPP経路である。^{[ 28 ]} 2006年時点では、これは真菌、植物、無脊椎動物で知られている唯一の合成経路であった。^{[ 27 ]} 2番目に、特定の種類の細菌のトレハロースシンターゼ（TS）は、マルトースと2つのグルコース単位を持つ別の二糖類を基質として使用してトレハロースを生成することができる。^{[ 29 ]} 3番目に、一部の細菌のTreY-TreZ経路は、マルトオリゴ糖またはグリコーゲンを含むデンプンを直接トレハロースに変換する。^{[ 30 ]}第 4 に、原始細菌では、トレハロースグリシシルトランスフェリングシンターゼ (TreT) が ADP-グルコースとグルコースからトレハロースを生成します。^{[ 31 ]}第 5 に、トレハロースホスホリラーゼ (TreP) は、トレハロースをグルコース-1-リン酸とグルコースに加水分解するか、特定の種では可逆的に作用する可能性があります。^{[ 32 ]}脊椎動物はトレハロースを合成または貯蔵する能力を持っていません。^{[ 33 ]}トレハロースを代謝する酵素であるトレハラーゼは、ヒトでは腸粘膜、腎刷子縁、肝臓、血液などの特定の場所にのみ存在します。脊椎動物におけるこの酵素の発現は、最初は妊娠期間中に見られ、離乳後に最も高くなります。その後、トレハラーゼのレベルは生涯を通じて腸内で一定に保たれます。^{[ 34 ]}植物や菌類からなる食事にはトレハロースが含まれている。^{[ 35 ]}

トレハロースは、ヒアルロン酸とともに、ドライアイの治療に使用される人工涙液製品の成分です。^{[ 36 ] [ 19 ]}クロストリジオイデス・ディフィシルの発生は当初トレハロースと関連付けられていましたが、^{[ 24 ] [ 37 ] [ 38 ]}この発見は2019年に異議を唱えられました。^{[ 39 ]}

2021年、FDAは、脊髄小脳失調症3型（SCA3）の潜在的な治療薬として、トレハロースの注射剤（SLS-005）の治験新薬（IND）申請を受理し、ファストトラックステータスを付与した。^{[ 40 ] [ 41 ]}

1832年、HAL Wiggersはライ麦の麦角からトレハロースを発見し^{[ 42 ]}、1859年にはMarcellin Berthelotがゾウムシが作る物質であるTrehala mannaからそれを分離し、トレハロースと名付けた^{[ 43 ] 。}

トレハロースは、mTORとは独立して作用するオートファジー誘導物質として古くから知られています。^{[ 44 ]} 2017年には、トレハロースがオートファジー-リソソーム経路のマスターレギュレーターとして機能するタンパク質TFEBを活性化することでオートファジーを誘導することを示す研究が発表されました。^{[ 45 ] [ 46 ]}

• バイオスタシス
• 凍結防止剤
• クリプトビオシス
• 凍結乾燥
• レンツトレハロース
• トレハロサミン
• IMCTA C14

• トレハロースに関連するメディアは、ウィキメディア・コモンズで閲覧できます。
• 精子保存におけるトレハロース