α-パリナリン酸は共役多価不飽和脂肪酸です。1933年に辻本と小柳によって発見された[ 1 ]この脂肪酸は、18個の炭素原子と4つの共役二重結合を含んでいます。α-パリナリン酸の単結合-二重結合の繰り返し構造は、二重結合と単結合がメチレン単位(-CH2- )で隔てられている通常の「メチレン中断」配置の多価不飽和脂肪酸とは構造的にも化学的にも異なります。交互に現れる二重結合によってもたらされる蛍光特性のため、α-パリナリン酸は生体膜の研究における分子プローブとしてよく使用されます。
α-パリナリン酸は、フィジーやその他の太平洋諸島に自生するマキタの木(Parinari laurina)の種子に天然に存在する。マキタの種子には、α-パリナリン酸が約46%、α-エレオステアリン酸が34%主要成分として含まれており、飽和脂肪酸、オレイン酸、リノール酸は少量である。[ 2 ] α-パリナリン酸は、ツリフネソウ科の植物であるImpatiens balsaminaの種子油にも見られる。Impatiens balsaminaの主要脂肪酸は、パルミチン酸4.7% 、ステアリン酸5.8% 、アラキジン酸2.8% 、オレイン酸18.3%、リノール酸9.2%、リノレン酸30.1%、α-パリナリン酸29.1%である。[ 3 ]また、菌類のClavulina cristata [ 4 ]や植物のSebastiana brasiliensis (トウダイグサ科) [ 5 ]にも存在します。
植物インパチェンス・バルサミナにおけるα-パリナリン酸の生成に関する生化学的メカニズムは、分子生物学的手法を用いて解明された。共役二重結合の生成に関与する酵素は、発現配列タグを用いて同定され、「コンジュガーゼ」と呼ばれた。この酵素は、脂肪酸に二重結合を導入する脂肪酸脱飽和酵素ファミリーに属する。[ 6 ]
α-パリナリン酸は、α-リノレン酸を出発物質として化学的に合成することができる。この合成により、天然に存在する多価不飽和脂肪酸の1,4,7-オクタトリエンメチレン中断シス二重結合を1,3,5,7-オクタテトラエンに高収率で変換することができる。 [ 7 ]さらに最近(2008年)、Leeらは、反復クロスカップリングと呼ばれるモジュール設計法を用いたシンプルで効率的な化学合成を報告した。[ 8 ]
パリナリン酸のα異性体とβ異性体(すべてトランス)は、二重層脂質膜の相転移をモニタリングすることにより、脂質-脂質相互作用の分子プローブとして使用されます。 [ 9 ] α-パリナリン酸は、膜の生物物理学的特性への影響を最小限に抑えながら、哺乳類細胞[ 10 ] 、神経組織[ 11 ]のリン脂質二重層に正常に組み込まれることが示されています。隣接する膜脂質との分子相互作用は、α-パリナリン酸の蛍光に予測可能な方法で影響を与え、その後のエネルギー強度の微妙な変化は分光法で測定できます。
研究者たちは、膜の生物物理学の研究においてα-パリナリックを有効活用してきた。例えば、一部の腫瘍細胞の膜二重層における「流動性勾配」の存在を確立するのに役立てられた。膜の内側の単層は外側の単層よりも流動性が低い。[ 12 ]
α-パリナリン酸は、膜タンパク質と脂質の相互作用を研究するための発色団としても使用されます。α-パリナリン酸は通常の膜脂質と類似しているため、その影響は最小限です。 [ 13 ]吸収スペクトルのシフト、α-パリナリン酸蛍光の増強、誘導円二色性、およびタンパク質中のトリプトファンアミノ酸と結合した発色団との間のエネルギー移動を測定することにより、タンパク質と脂質の分子間相互作用に関する情報を得ることができます。[ 13 ]例えば、この技術は、脂肪酸が血清アルブミン(非常に豊富な血液タンパク質)にどのように結合するか、[ 14 ] [ 15 ]リポタンパク質の構造特性評価を含む脂質輸送プロセス、[ 16 ]およびリン脂質転送タンパク質[ 17 ]を調査するために使用されます。
血清または血漿中の脂肪酸濃度は、血清アルブミンの結合部位をめぐって競合するα-パリナリン酸を用いて測定することができる。[ 18 ]
α-パリナリン酸は、食品タンパク質の疎水性や発泡特性の研究[ 19 ] [ 20 ]、およびビールの泡安定性の研究[ 21 ]に用いられてきた。後者の研究では、α-パリナリン酸は蛍光アッセイでビール中のタンパク質の脂質結合能を評価するために用いられた。これらのタンパク質は、ビールを泡立ちを低下させる中鎖および長鎖脂肪酸から保護するのに役立つからである。
α-パリナリン酸は、細胞培養中のヒト白血病細胞に対して、5 μM以下の濃度で細胞毒性を示します。これは、腫瘍細胞を脂質過酸化(フリーラジカルが細胞膜脂質の電子と反応して細胞損傷を引き起こすプロセス)に対して感受性を高めることによって起こります。 [ 22 ]同様に、細胞培養で増殖した悪性神経膠腫に対しても細胞毒性を示します。 [ 23 ]培養で増殖した正常(非腫瘍性)アストロサイトは、α-パリナリン酸の細胞毒性効果に対してはるかに感受性が低くなります。[ 23 ]この腫瘍細胞に対する選択的な毒性は、悪性細胞と正常細胞の間でc-Jun N末端キナーゼとフォークヘッド転写因子の調節が異なることに起因します。[ 24 ]