人間生物学において アミラーゼは 多くの組織に存在しますが、膵液 と唾液 に最も多く含まれており、それぞれにヒトα-アミラーゼのアイソフォームが存在します。これらは 等電点電気泳動で異なる挙動を示し、特異的な モノクローナル抗体 を用いた検査でも分離できます。ヒトでは、すべてのアミラーゼアイソフォームは1p21染色体 (AMY1A 参照)に連鎖しています。
唾液アミラーゼ(プチアリン)唾液に含まれており、デンプンを と デキストリンに 分解します。このアミラーゼは「プチアリン」ベルセリウス によって命名されました。この名前はこの物質が唾液から得られたことから、ギリシャ語のπτυω(私は唾を吐く)に由来します。[ 4 ] 大きな不溶性デンプン分子を可溶性デンプン(アミロデキストリン 、エリスロデキストリン 、アクロデキストリン )に分解し、徐々に小さなデンプンを生成し、最終的にマルトースを 生成します。プチアリンは直線状のα(1,4)グリコシド結合 に作用しますが、化合物の加水分解 には分岐生成物に作用する酵素が必要です。唾液アミラーゼは胃酸 によって胃 の中で不活性化されます。 pH 3.3 に調整した胃液中では、プチアリンは 37 °C で 20 分以内に完全に不活性化した。対照的に、pH 4.3 の胃液に 150 分曝露した後も、アミラーゼ活性の 50% が残存した。[ 5 ] プチアリンの基質であるデンプンと生成物 (グルコースの短鎖) の両方が、胃酸による不活性化から部分的に保護することができる。pH 3.0 の緩衝液に添加されたプチアリンは 120 分以内に完全に不活性化したが、0.1% のデンプンを添加すると活性の 10% が残存し、同様に 1.0% のデンプンを添加すると 120 分後に活性の約 40% が残存した。[ 6 ]
ヒト唾液アミラーゼの遺伝的変異 唾液アミラーゼ遺伝子は進化の過程で重複しており、DNAハイブリダイゼーション研究によると、多くの個体がこの遺伝子の複数のタンデムリピートを持っていることが示されています。遺伝子コピー数は、ヒトアミラーゼに対する抗体を用いたタンパク質ブロットアッセイで測定される唾液アミラーゼのレベルと相関しています。遺伝子コピー数は、高デンプン食への明らかな進化的曝露と関連しています。[ 9 ] 例えば、ある日本人はアミラーゼ遺伝子を14コピー持っていました(1つの対立遺伝子に10コピー、もう1つの対立遺伝子に4コピー)。日本の食生活は伝統的に米 デンプンを多く含んでいます。対照的に、ビアカ族の個体は6コピーを持っていました(各対立遺伝子に3コピー)。ビアカ族 は熱帯雨林の狩猟採集民で、伝統的に低デンプン食を摂取しています。ペリーらは、唾液アミラーゼ遺伝子のコピー数の増加が、人類の進化の過程でデンプン食への移行と同時に生存率を高めた可能性があると推測しています。
病気と健康の関連性 糖尿病 : α-グルコシダーゼおよびα-アミラーゼ阻害剤は、シナモン [ 18 ] やアカルボースを含む細菌 [ 19 ] などのいくつかの生の植物/ハーブに見られます。これらは抗糖尿病薬として使用されています。複合炭水化物を含む食事の前に1回摂取すると、明らかに血糖値の急上昇が抑制され、 2型糖尿病患者の食後高血糖 (140 mg/dL以上、>7.8 mmol/L)が低下する可能性があります。 [ 18 ]
決定 α-アミラーゼ活性の測定にはいくつかの方法があり、業界によって使用される方法は異なります。ヨウ素試験を発展させたデンプンヨウ素試験は、 α-アミラーゼがデンプンを分解する際の色の変化を利用したもので、多くの用途で広く用いられています。同様の試験法で工業的に生産されているのがファデバスアミラーゼ 試験で、洗剤、各種小麦粉、穀物、麦芽食品、法医学など、多くの業界で定性・定量試験として使用されています。
アミラーゼの改良された比色 微量測定法では、デンプンのヨウ素色の減少によってデンプンの消化が測定される。[ 22 ]
ドメインアーキテクチャ α-アミラーゼは、いくつかの異なるタンパク質ドメインを含んでいます。触媒 ドメインは、活性部位を含む8本のストランドからなるα/βバレル構造を持ち、 βストランド 3とαヘリックス3の間に突き出た約70 アミノ酸の カルシウム結合ドメインと、カルボキシル末端のギリシャ鍵βバレル ドメインによって分断されています。[ 23 ] いくつかのα-アミラーゼは、通常C末端にβシートドメインを含んでいます。このドメインは、5本のストランドからなる逆平行βシートとして構成されています。[ 24 ] [ 25 ] いくつかのα-アミラーゼは、通常C末端にオールβドメインを含んでいます。[ 26 ]
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外部リンク α-アミラーゼタンパク質 米国国立医学図書館の 医学主題見出し (MeSH)における α-アミラーゼ