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 L-チロシンの骨格式
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 生理学的pHにおけるL-チロシン
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| 名前 | |||
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| IUPAC名
( S )-チロシン
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| その他の名前
L -2-アミノ-3-(4-ヒドロキシフェニル)プロパン酸
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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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| チェムBL |
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| ケムスパイダー |
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| ドラッグバンク |
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| ECHA 情報カード | 100.000.419 | ||
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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 | |||
| Ｃ9Ｈ11ＮＯ3 | |||
| モル質量 | 181.191 グラムモル−1 | ||
| 外観 | 白色固体 | ||
| 0.0453 g/100 mL | |||
磁化率（χ）
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-105.3·10 −6 cm 3 /モル | ||
| 危険 | |||
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |||
| 補足データページ | |||
| チロシン（データページ） | |||
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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L-チロシンまたはチロシン（記号TyrまたはY） [2]または4-ヒドロキシフェニルアラニンは、細胞がタンパク質を合成するために使用する20種類の標準アミノ酸の1つです。これは極性側鎖を持つ条件付き必須アミノ酸です。「チロシン」という単語はギリシャ語でチーズを意味するtyrósに由来し、1846年にドイツの化学者ユストゥス・フォン・リービッヒがチーズのタンパク質カゼインで初めて発見しました。 [3] [4]官能基または側鎖を指す場合はチロシルと呼ばれます。チロシンは一般に疎水性アミノ酸に分類されますが、フェニルアラニンよりも親水性です。 [5]メッセンジャーRNAではコドンUACとUAUによってコードされています。
1文字の記号Yは、アルファベット順で最も近い文字であるためチロシンに割り当てられました。Tは構造的に単純なトレオニンに割り当てられ、UはバリンVとの類似性のため避けられ、Wはトリプトファンに割り当てられ、Xは未確定または非定型アミノ酸用に予約されていることに注意してください。[6] t Y rosineという記憶法も提案されました。[7]
機能
チロシンはタンパク質構成アミノ酸であるだけでなく、フェノール官能基のおかげで特別な役割を持っています。そのヒドロキシ基は、特にリン酸とエステル結合を形成できます。リン酸基は、タンパク質キナーゼによってチロシン残基に転移されます。これは翻訳後修飾の 1 つです。リン酸化チロシンは、シグナル伝達プロセスの一部であるタンパク質で発生します。
同様の機能は、側鎖にヒドロキシ基を持つがアルコールであるセリンとトレオニンにも存在します。これら3つのアミノ酸（チロシンを含む）の部分がリン酸化されると、その末端に負電荷が生じます。これは、負に帯電している唯一のアスパラギン酸とグルタミン酸の負電荷よりも大きくなります。リン酸化タンパク質は、ホスホチロシン、ホスホセリン、ホスホトレオニンによって、より信頼性の高いタンパク質間相互作用に役立つこれらの同じ特性を維持します。[8]
シグナル伝達リン酸化タンパク質の結合部位は化学構造が多様である可能性がある。[9]
ヒドロキシル基のリン酸化は標的タンパク質の活性を変化させる可能性があり、またSH2ドメイン結合を介してシグナル伝達カスケードの一部を形成する可能性がある。[10]
チロシン残基は光合成においても重要な役割を果たしている。葉緑体（光合成系II ）では、酸化クロロフィルの還元において電子供与体として働く。この過程で、チロシン残基はフェノール性OH基の水素原子を失う。このラジカルはその後、光合成系II内で4つのコアマンガンクラスターによって還元される。[11]
食事の要件と摂取源
チロシンの食事摂取基準は通常、フェニルアラニンと一緒に推定されます。推定方法によって異なりますが、人体の組成がそのような構成であるため、これら2つのアミノ酸の理想的な割合は60：40（フェニルアラニン：チロシン）と考えられています。[12] フェニルアラニンから体内で合成されるチロシンは、肉、魚、チーズ、カッテージチーズ、牛乳、ヨーグルト、ピーナッツ、アーモンド、カボチャの種、ゴマ、大豆タンパク質、ライマ豆など、多くの高タンパク質食品に含まれています。[13] [14]たとえば、卵の白身には卵1個あたり約250 mgが含まれており、[15]牛肉、羊肉、豚肉、マグロ、鮭、鶏肉、七面鳥には3オンス（85 g）あたり約500～1000 mgが含まれています。[15] [16]
生合成
植物やほとんどの微生物では、チロシンはシキミ酸経路の中間体であるプレフェン酸を介して生成されます。プレフェン酸はヒドロキシル基を保持したまま酸化的に脱炭酸されてp-ヒドロキシフェニルピルビン酸となり、これがグルタミン酸を窒素源としてアミノ基転移反応を起こしてチロシンとα-ケトグルタル酸になります。
哺乳類は、食物から得られる必須アミノ酸フェニルアラニン（Phe）からチロシンを合成します。PheからTyrへの変換は、モノオキシゲナーゼであるフェニルアラニンヒドロキシラーゼという酵素によって触媒されます。この酵素は、 フェニルアラニンの6炭素芳香族環の末端にヒドロキシル基を付加する反応を触媒し、フェニルアラニンをチロシンにします。
代謝
リン酸化と硫酸化
チロシン残基の一部は、タンパク質キナーゼによってリン酸基でタグ付け（リン酸化）される（ヒドロキシル基で）。リン酸化型のチロシンは、ホスホチロシンと呼ばれる。チロシンリン酸化は、シグナル伝達および酵素活性の調節における重要なステップの1つであると考えられている。ホスホチロシンは、特定の抗体によって検出することができる。チロシン残基は、硫酸基の付加によって修飾されることもあり、このプロセスはチロシン硫酸化として知られている。[17]チロシン硫酸化は、チロシルタンパク質硫酸基転移酵素（TPST）によって触媒される。上記のホスホチロシン抗体と同様に、硫酸チロシンを特異的に検出する抗体が最近報告されている。[18]
神経伝達物質とホルモンの前駆体
脳内のドーパミン作動性細胞では、チロシンがチロシン水酸化酵素(TH)によってL-DOPAに変換されます。TH は神経伝達物質ドーパミンの合成に関与する律速酵素です。ドーパミンはその後、ノルエピネフリン(ノルアドレナリン) やエピネフリン(アドレナリン)などの他のカテコールアミンに変換されます。
甲状腺コロイド中の甲状腺ホルモンであるトリヨードチロニン(T 3 ) とチロキシン(T 4 )もチロシンから生成されます。
他の化合物の前駆体
アヘン用ケシの乳液はチロシンをアルカロイドの モルヒネに変換することが示されており、炭素14で標識したチロシンを用いて生体内合成経路をたどることで、チロシンからモルヒネへの生合成経路が確立されている。[22]チロシンアンモニアリアーゼ（TAL）は、天然フェノール生合成経路の酵素である。L-チロシンをp-クマリン酸に変換する。チロシンはメラニン色素の前駆体でもある。チロシン（またはその前駆体フェニルアラニン）は、コエンザイムQ10の一部を形成するベンゾキノン構造を合成するために必要である。[23] [24]
劣化
[要出典]
L-チロシン（別名パラヒドロキシフェニルアラニン）の分解は、チロシントランスアミナーゼによるα-ケトグルタル酸依存性のアミノ基転移反応で始まり、パラヒドロキシフェニルピルビン酸になります。位置の記述パラ（略称p）は、フェニル環上のヒドロキシル基と側鎖が互いに向かい合っていることを意味します（下の図を参照）。
次の酸化ステップは、p-ヒドロキシフェニルピルビン酸ジオキシゲナーゼによって触媒され、CO 2 ホモ ゲンチサート（2,5-ジヒドロキシフェニル-1-アセテート）を分離します。[25] ホモゲンチサートの芳香環を分割するには、さらにジオキシゲナーゼであるホモゲンチサート1,2-ジオキシゲナーゼが必要です。これにより、さらにO 2分子が組み込まれ、マレイルアセトアセテートが生成されます。
フマリルアセト酢酸は、酸化によってヒドロキシル基から生成されたカルボキシル基の回転を介して、マリルアセト酢酸シス-トランス-イソメラーゼによって生成されます。このシス-トランス-イソメラーゼには、補酵素としてグルタチオンが含まれています。フマリルアセト酢酸は、最終的に、フマリルアセト酢酸加水分解酵素によって水分子が添加されて分解されます。
それにより、フマル酸（クエン酸回路の代謝産物でもある）とアセト酢酸（3-ケト酪酸）が遊離する。アセト酢酸はケトン体であり、スクシニルCoAによって活性化され、その後アセチルCoAに変換され、クエン酸回路によって酸化されるか、脂肪酸合成に使用される。
フロレチン酸はラットの尿中チロシン代謝物でもある。[26]
オルトチロシンとメタチロシン
L-チロシンには3つの構造異性体が知られています。一般的なアミノ酸であるL-チロシンのパラ異性体（パラ-チロシン、p-チロシンまたは4-ヒドロキシフェニルアラニン）に加えて、自然界にはメタ-チロシン（ 3-ヒドロキシフェニルアラニン、L- m-チロシン、m-チロシンとも呼ばれる）とオルト-チロシン（o-チロシンまたは2-ヒドロキシフェニルアラニン）という2つの位置異性体があります。m-チロシンとo-チロシン異性体はまれであり、酸化ストレス条件下でのフェニルアラニンの非酵素的フリーラジカル水酸化によって生成されます。[27] [28]
医療用途
チロシンは神経伝達物質の前駆体であり、血漿中の神経伝達物質（特にドーパミンとノルエピネフリン）のレベルを上昇させますが[29]、正常な被験者の気分にはほとんど影響を与えません。[30] [31] [32]
2015年の体系的レビューでは、「チロシンの摂取は、異常気象や認知負荷などの厳しい状況によって引き起こされる作業記憶と情報処理能力の低下を急速に打ち消す」ため、「チロシンは厳しい状況にさらされている健康な個人に利益をもたらす可能性がある」ことが判明しました。[33]
工業合成
L-チロシンは医薬品、栄養補助食品、食品添加物に使用されています。L-チロシンの製造には、以前は2つの方法が使用されていました。1つ目は、化学的アプローチを使用してタンパク質加水分解物から目的のアミノ酸を抽出することです。2つ目は、チロシンフェノールリアーゼを使用して、フェノール、ピルビン酸、アンモニアから酵素合成を利用する方法です。[34]遺伝子工学の進歩と工業発酵の出現により、 L-チロシンの合成は、大腸菌の遺伝子組み換え株の使用に移行しました。[35] [34]
参照
参考文献
- ^ ab Frey MN、Koetzle TF、Lehmann MS、Hamilton WC (1973)。「タンパク質および核酸成分の精密中性子回折構造決定。X. L-チロシンおよびL-チロシン塩酸塩の結晶構造と分子構造の比較」。J . Chem . Phys. 58 (6): 2547–2556。Bibcode :1973JChPh..58.2547F。doi :10.1063/1.1679537。
- ^ 「アミノ酸とペプチドの命名法と記号」。IUPAC-IUB生化学命名法合同委員会。1983年。2008年10月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年3月5日閲覧。
- ^ 「チロシン」。コロンビア電子百科事典、第6版。Infoplease.com — コロンビア大学出版局。2007年。 2008年4月20日閲覧。
- ^ Harper D (2001). 「チロシン」.オンライン語源辞典. 2008年4月20日閲覧。
- ^ 「アミノ酸 - チロシン」www.biology.arizona.edu . 2018年1月31日閲覧。
- ^ 「 IUPAC -IUB生化学命名法委員会 アミノ酸配列の1文字表記法」。Journal of Biological Chemistry。243 (13): 3557–3559。1968年7月10日。doi : 10.1016/S0021-9258(19)34176-6。
- ^ Saffran M (1998 年 4 月)。「アミノ酸名と社交ゲーム: ありふれた名前から 1 文字のコードまで、アミノ酸名は学生の記憶力を圧迫しています。より合理的な命名法は可能でしょうか?」。生化学教育。26 (2): 116–118。doi :10.1016/S0307-4412(97)00167-2。
- ^ Hunter T (2012-09-19). 「なぜ自然はタンパク質の修飾にリン酸を選んだのか」. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences . 367 (1602): 2513–2516. doi :10.1098/rstb.2012.0013. ISSN 0962-8436. PMC 3415839 . PMID 22889903.
- ^ Lu ZC、 Jiang F、Wu YD (2021-12-11)。「リン酸化依存性タンパク質間相互作用におけるリン酸結合部位の予測」。バイオインフォマティクス。37 (24): 4712–4718。doi :10.1093/ bioinformatics /btab525。ISSN 1367-4811。PMID 34270697 。
- ^ Liu BA、 Nash PD (2012-09-19)。 「SH2ドメインとホスホチロシンシグナル伝達ネットワークの進化」。Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences。367 ( 1602): 2556–2573。doi : 10.1098 /rstb.2012.0107。ISSN 0962-8436。PMC 3415846。PMID 22889907 。
- ^ Barry BA (2015 年 1 月). 「反応ダイナミクスとプロトン結合電子移動: 天然および生体模倣システムにおけるチロシンベースの電荷移動の研究」. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics . 1847 (1): 46–54. doi :10.1016/j.bbabio.2014.09.003. ISSN 0006-3002. PMID 25260243.
- ^ Pencharz PB、Hsu JW、Ball RO (2007 年 6 月)。「健康なヒト被験者における芳香族アミノ酸の必要量」。The Journal of Nutrition。137 ( 6 Suppl 1): 1576S–1578S、 ディスカッション1597S - 1598S。doi : 10.1093/jn/137.6.1576S。PMID 17513429。
- ^ 栄養素ランキングツール。MyFoodData.com。https://tools.myfooddata.com/nutrient-ranking-tool/tyrosine/all/highest
- ^ 「チロシン」。メリーランド大学医療センター。2013年6月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年3月17日閲覧。
- ^ ab チロシンが最も多く含まれる食品トップ10
- ^ 栄養素ランキングツール。MyFoodData.com。https://tools.myfooddata.com https://tools.myfooddata.com/nutrient-ranking-tool/tyrosine/meats/highest/ounces/common/no
- ^ Hoffhines AJ、Damoc E、Bridges KG、Leary JA、Moore KL (2006 年 12 月)。「新規抗硫酸チロシンモノクローナル抗体を用いたチロシン硫酸化タンパク質の検出と精製」。The Journal of Biological Chemistry。281 ( 49): 37877–87。doi : 10.1074 / jbc.M609398200。PMC 1764208。PMID 17046811。
- ^ Kanan Y、Hamilton RA、Sherry DM、Al-Ubaidi MR（2012年12月）。「分子に焦点を当てる：スルホチロシン」。Experimental Eye Research。105 ： 85–6。doi ：10.1016 /j.exer.2012.02.014。PMC 3629733。PMID 22406006。
- ^ Broadley KJ (2010年3月). 「微量アミンとアンフェタミンの血管への影響」.薬理学と治療. 125 (3): 363–375. doi :10.1016/j.pharmthera.2009.11.005. PMID 19948186.
- ^ Lindemann L、 Hoener MC (2005 年 5 月)。「新しい GPCR ファミリーに触発された微量アミンのルネッサンス」。Trends in Pharmacological Sciences。26 ( 5): 274–281。doi :10.1016/j.tips.2005.03.007。PMID 15860375 。
- ^ Wang X、Li J、Dong G、Yue J (2014 年2 月)。「脳 CYP2D の内因性基質」。European Journal of Pharmacology。724 : 211–218。doi : 10.1016/j.ejphar.2013.12.025。PMID 24374199 。
- ^ Battersby AR、Binks R、Harper BJ (1962-01-01)。「692. アルカロイド生合成。パート II. モルヒネの生合成」。Journal of the Chemical Society : 3534–3544。doi : 10.1039 /JR9620003534。ISSN 0368-1769 。
- ^ Bentinger M、 Tekle M、Dallner G (2010 年 5 月)。「コエンザイム Q - 生合成と機能」。生化学および生物物理学的研究通信。396 (1): 74–9。doi :10.1016/j.bbrc.2010.02.147。PMID 20494114 。
- ^ アコスタ MJ、バスケス・フォンセカ L、デスバッツ MA、セルクア C、ゾーダン R、トレヴィソン E、他。 （2016年）。 「健康と病気におけるコエンザイム Q の生合成」。Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - 生体エネルギー学。1857 (8): 1079 ～ 1085 年。土井：10.1016/j.bbabio.2016.03.036。PMID 27060254。
- ^ ゼア＝レイ AV、クルス＝カミーノ H、バスケス＝カントゥ DL、グティエレス＝ガルシア VM、サントス＝グスマン J、カントゥ＝レイナ C (2017 年 11 月 27 日)。 「メキシコ人集団における一過性新生児チロシン血症の発生率」。先天性代謝異常およびスクリーニングのジャーナル。5 : 232640981774423.土井: 10.1177/2326409817744230。
- ^ Booth AN、Masri MS、Robbins DJ、Emerson OH、Jones FT、DeEds F (1960)。「尿中フェノール酸チロシン代謝」。Journal of Biological Chemistry。235 ( 9): 2649–2652。doi : 10.1016/S0021-9258(19)76930-0。
- ^ モルナール GA、ワーグナー Z、マルコ L、コ・セーギ T、モーハース M、コチス B、他。 (2005 年 11 月)。 「糖尿病および腎不全における尿中オルトチロシン排泄：ヒドロキシルラジカル生成の証拠」。キドニー・インターナショナル。68 (5): 2281–7。土井: 10.1111/j.1523-1755.2005.00687.x。PMID 16221230。
- ^ Molnár GA、Nemes V、Biró Z、Ludány A、Wagner Z、Wittmann I (2005 年 12 月)。「白内障水晶体におけるヒドロキシルフリーラジカルマーカーのメタ、オルトチロシン、DOPA の蓄積は、水溶性相のタンパク質とフェニルアラニン含有量の低下を伴う」。フリーラジカル研究。39 (12 ) : 1359–66。doi : 10.1080 /10715760500307107。PMID 16298866。S2CID 31154432 。
- ^ Rasmussen DD、Ishizuka B、 Quigley ME、Yen SS (1983 年 10 月)。「チロシンとトリプトファンの摂取が血漿カテコールアミンと 3,4-ジヒドロキシフェニル酢酸濃度に与える影響」。臨床内分泌学および代謝学ジャーナル。57 (4): 760–3。doi :10.1210/ jcem -57-4-760。PMID 6885965 。
- ^ Leathwood PD、 Pollet P (1982)。「正常な集団における食事誘発性の気分変化」。精神医学研究ジャーナル。17 (2): 147–54。doi :10.1016/0022-3956(82)90016-4。PMID 6764931 。
- ^ Deijen JB、 Orlebeke JF (1994)。 「ストレス下での認知機能と血圧に対するチロシンの効果」。Brain Research Bulletin。33 ( 3): 319–23。doi :10.1016/0361-9230(94)90200-3。PMID 8293316。S2CID 33823121 。
- ^ Lieberman HR、Corkin S、 Spring BJ、Wurtman RJ、Growdon JH (1985 年 8 月)。「食事中の神経伝達物質前駆物質が人間の行動に与える影響」。アメリカ臨床栄養学ジャーナル。42 (2): 366–70。doi :10.1093/ ajcn /42.2.366。PMID 4025206 。
- ^ Jung SE, Hase A, ann het Rot M (2015). 「健康な成人におけるチロシン摂取の行動および認知効果」.薬理学生化学および行動. 133 : 1–6. doi :10.1016/j.pbb.2015.03.008. PMID 25797188. S2CID 30331663.
- ^ ab Lütke-Eversloh T、Santos CN、Stephanopoulos G (2007 年 12 月)。「L-チロシンのバイオテクノロジー生産の展望とその応用」。応用微生物学およびバイオテクノロジー。77 (4): 751–62。doi : 10.1007 /s00253-007-1243-y。PMID 17968539。S2CID 23088822 。
- ^ Chavez-Bejar M、Baez-Viveros J、Martinez A、Bolivar F、Gosset G (2012)。「L-チロシンおよび派生化合物のバイオテクノロジーによる生産」。プロセス生化学。47 (7): 1017–1026。doi :10.1016/j.procbio.2012.04.005 。
外部リンク
- チロシン MS スペクトル
- チロシン代謝 2019-07-26にWayback Machineでアーカイブ
- フェニルアラニンとチロシンの生合成
- フェニルアラニン、チロシン、トリプトファンの生合成 2021-05-06 にWayback Machineでアーカイブ