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| PLPはすべての[[transamination/ja|トランスアミノ化]]反応、および特定の[[decarboxylation/ja|脱炭酸]]、[[deamination/ja|脱アミノ化]]、[[amino acid/ja|アミノ酸]]の[[racemization/ja|ラセミ化]]反応において補酵素として働く。 PLPのアルデヒド基は、[[aminotransferase/ja|アミノトランスフェラーゼ]]酵素の特定のリジン基のε-アミノ基と[[Schiff base/ja|シッフ塩基]]結合（内部[[aldimine/ja|アルジミン]]）を形成する。アミノ酸基質のα-アミノ基は、活性部位リジン残基のε-アミノ基を転位脱離として知られるプロセスで置換する。結果として生じる外部アルジミンは、プロトン、二酸化炭素、アミノ酸側鎖を失ってキノノイド中間体となり、いくつかの反応経路で求核剤として働くことができる。 | | PLPはすべての[[transamination/ja|トランスアミノ化]]反応、および特定の[[decarboxylation/ja|脱炭酸]]、[[deamination/ja|脱アミノ化]]、[[amino acid/ja|アミノ酸]]の[[racemization/ja|ラセミ化]]反応において補酵素として働く。 PLPのアルデヒド基は、[[aminotransferase/ja|アミノトランスフェラーゼ]]酵素の特定のリジン基のε-アミノ基と[[Schiff base/ja|シッフ塩基]]結合（内部[[aldimine/ja|アルジミン]]）を形成する。アミノ酸基質のα-アミノ基は、活性部位リジン残基のε-アミノ基を転位脱離として知られるプロセスで置換する。結果として生じる外部アルジミンは、プロトン、二酸化炭素、アミノ酸側鎖を失ってキノノイド中間体となり、いくつかの反応経路で求核剤として働くことができる。 |
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| | トランスアミノ化では、脱プロトン化後にキノノイド中間体が別の位置でプロトンを受け入れ、[[ketimine/ja|ケチミン]]となる。得られたケチミンは加水分解され、アミノ基が複合体上に残る。さらに、PLPは[[perosamine/ja|ペルオサミン]]や[[desosamine/ja|デソサミン]]のような珍しい糖に作用するアミノトランスフェラーゼ（またはトランスアミナーゼ）によっても利用される。これらの反応では、PLPは[[glutamate/ja|グルタミン酸]]と反応し、そのα-アミノ基をPLPに転移させてリン酸ピリドキサミン（PMP）を作る。 PMPはその後、窒素を糖に転移させ、[[amino sugar/ja|アミノ糖]]を作る。 |
| In transamination, after deprotonation the quinonoid intermediate accepts a proton at a different position to become a [[ketimine]]. The resulting ketimine is hydrolysed so that the amino group remains on the complex. In addition, PLP is used by aminotransferases (or transaminases) that act upon unusual sugars such as [[perosamine]] and [[desosamine]]. In these reactions, the PLP reacts with [[glutamate]], which transfers its alpha-amino group to PLP to make pyridoxamine phosphate (PMP). PMP then transfers its nitrogen to the sugar, making an [[amino sugar]].
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| | PLPは、[[serine dehydratase/ja|セリンデヒドラターゼ]]や[[ColD/ja|GDP-4-ケト-6-デオキシマンノース-3-デヒドラターゼ（ColD）]]が行う反応など、様々なβ-脱離反応にも関与している。 |
| PLP is also involved in various beta-elimination reactions such as the reactions carried out by [[serine dehydratase]] and [[ColD|GDP-4-keto-6-deoxymannose-3-dehydratase (ColD)]].
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| | また、[[heme/ja|ヘム]]合成における縮合反応でも活性を示す。 |
| It is also active in the condensation reaction in [[heme]] synthesis.
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | PLPは、[[levodopa/ja|レボドパ]]から[[dopamine/ja|ドーパミン]]への変換に関与し、興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸から抑制性神経伝達物質である[[GABA/ja|GABA]]への変換を促進し、[[S-adenosyl methionine/ja|SAM]]を脱炭酸させてポリアミンの前駆体である[[propylamine/ja|プロピルアミン]]を形成させる。 |
| PLP plays a role in the conversion of [[levodopa]] into [[dopamine]], facilitates the conversion of the excitatory neurotransmitter glutamate to the inhibitory neurotransmitter [[GABA]], and allows [[S-adenosyl methionine|SAM]] to be decarboxylated to form [[propylamine]], which is a precursor to polyamines.
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | == 人体における役割== |
| == Role in human body==
| | {{Anchor|Role in human body}} |
| {{Main|Vitamin B6}} | | {{Main/ja|Vitamin B6/ja}} |
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | ピリドキサールリン酸は人体内で数多くの役割を担っている。以下にいくつか例を挙げる： |
| Pyridoxal phosphate has numerous roles in human body. A few examples below:
| | * '''[[serotonin/ja|セロトニン]]の[[Metabolism/ja|代謝]]と[[biosynthesis/ja|生合成]]''' ピリドキサールリン酸は[[Aromatic L-amino acid decarboxylase/ja|芳香族L-アミノ酸脱炭酸酵素]]の[[Cofactor (biochemistry)/ja|補因子]]である。これにより、[[5-Hydroxytryptophan/ja|5-ヒドロキシトリプトファン]]（5-HTP）からセロトニン（5-HT）への変換が可能になる。この反応はセロトニン作動性ニューロンで起こる。 |
| * '''[[Metabolism]] and [[biosynthesis]] of [[serotonin]]'''. Pyridoxal phosphate is a [[Cofactor (biochemistry)|cofactor]] of [[Aromatic L-amino acid decarboxylase|aromatic L-amino acids decarboxylase]]. This allows for conversion of [[5-Hydroxytryptophan|5-hydroxytryptophan]] (5-HTP) into serotonine (5-HT). This reaction takes place in serotonergic neurons. | | * '''[[histamine/ja|ヒスタミン]]の代謝と合成''' ピリドキサールリン酸は[[Histidine decarboxylase/ja|L-ヒスチジン脱炭酸酵素]]の補因子である。これにより、[[histidine/ja|ヒスチジン]]からヒスタミンへの変換が可能になる。この反応は[[mast cell/ja|肥満細胞]]や[[basophil/ja|好塩基球]]の[[Golgi apparatus/ja|ゴルジ装置]]で起こる。次に、ヒスタミンは、肥満細胞では[[heparin/ja|ヘパリン]]プロテオグリカンの酸残基との複合体として、好塩基球ではコンドロイチン硫酸との複合体として顆粒状に貯蔵される。 |
| * '''Metabolism and biosynthesis of [[histamine]].''' Pyridoxal phosphate is a cofactor of [[Histidine decarboxylase|L-histidine decarboxylase]]. This allows for conversion of [[histidine]] into histamine. This reaction takes place in [[Golgi apparatus]] in [[mast cell]]s and in [[basophil]]s. Next, histamine is stored in granularity in mast cells as a complex with acid residues of [[heparin]] proteoglycan while in basophils as a complex with chondroitine sulfate. | | * '''[[ornithine/ja|オルニチン]]の代謝''' ピリドキサールリン酸はオルニチンカルボキシラーゼの補酵素である。 |
| * '''Metabolism and biosynthesis of [[Gamma-Aminobutyric acid|GABA]] (γ-aminobutyric acid)'''. Pyridoxal phosphate is a cofactor of glutamic acid decarboxylase (GAD). This allows for conversion of glutamate into GABA. Reaction takes place in cytoplasm of termination of GABA-ergic neurons, therefore [[Vitamin B6|vitamin B<sub>6</sub>]] deficiency may cause epileptic [[Epileptic seizure|seizures]] in children. Pyridoxal phosphate also participates in the oxidative [[Deamidation|deamination]] of GABA, where it is a cofactor of GABA aminotransferase.
| | * '''[[Transamination/ja|トランスアミネーション]]''' ピリドキサールリン酸は[[amino acid/ja|アミノ酸]]、脂肪、糖質の[[decomposition/ja|分解]]と合成、ホルモン、神経伝達物質、ヘムの生合成に関与する。 |
| * '''Metabolism of [[ornithine]]'''. Pyridoxal phosphate is a cofactor of ornithine carboxylase. | |
| * '''[[Transamination]].''' Pyridoxal phosphate takes part in [[decomposition]] and synthesis of [[amino acid]]s, fats, and carbohydrates, and in the biosynthesis of hormones, neurotransmitters, and heme. | |
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | ==PLPの非古典的な例== |
| ==Non-classical examples of PLP==
| | {{Anchor|Non-classical examples of PLP}} |
| PLP is also found on [[glycogen phosphorylase]] in the liver, where it is used to break down [[glycogen]] in [[glycogenolysis]] when [[glucagon]] or [[epinephrine]] signals it to do so. However, this enzyme does not exploit the reactive aldehyde group, but instead utilizes the phosphate group on PLP to perform its reaction.
| | PLPは肝臓の[[glycogen phosphorylase/ja|グリコーゲンホスホリラーゼ]]上にも存在し、[[glucagon/ja|グルカゴン]]や[[epinephrine/ja|エピネフリン]]のシグナルを受けて[[glycogenolysis/ja|グリコーゲン分解]]で[[glycogen/ja|グリコーゲン]]を分解するのに使われる。しかし、この酵素は反応性のアルデヒド基を利用せず、代わりにPLP上のリン酸基を利用して反応を行う。 |
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | 大多数のPLP依存性酵素は、活性部位のリジン残基を介してPLPと内部アルジミンを形成するが、一部のPLP依存性酵素はこのリジン残基を持たず、代わりに活性部位にヒスチジンを持つ。このような場合、ヒスチジンは内部アルジミンを形成することができないため、補酵素は酵素に共有結合しない。[[ColD/ja|GDP-4-ケト-6-デオキシマンノース-3-デヒドラターゼ（ColD）]]はそのような酵素の例である。 |
| Although the vast majority of PLP-dependent enzymes form an internal aldimine with PLP via an active site lysine residue, some PLP-dependent enzymes do not have this lysine residue, but instead have a histidine in the active site. In such a case, the histidine cannot form the internal aldimine, and, therefore, the co-factor does not become covalently tethered to the enzyme. [[ColD|GDP-4-keto-6-deoxymannose-3-dehydratase (ColD)]] is an example of such an enzyme.
| | ヒトの[[Serine hydroxymethyltransferase/ja|セリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼ]]2は、アミノ酸とヌクレオチドの代謝に必要な一炭素移動反応を制御しており、二量体と四量体が存在する。二量体のSHMT2変異体は、免疫ベースの細胞シグナル伝達を制御するBRISC脱ユビキチラーゼ酵素複合体の強力な阻害剤である。最近の研究で、SJMT2の四量体化はPLPによって誘導されることが示された。これにより、BRISC脱ユビキチラーゼ複合体との相互作用が阻害され、ビタミンB6レベルと代謝が炎症に関連する可能性がある。 |
| Human [[Serine hydroxymethyltransferase]] 2 regulates one-carbon transfer reactions required for amino acid and nucleotide metabolism, and exists in dimeric and tetrameric forms. The dimeric SHMT2 variant is a potent inhibitor of the BRISC deubiquitylase enzyme complex, which regulates immune-based cell signaling. Recent studies show that SJMT2 tetramerization is induced by PLP. This prevents interaction with the BRISC deubiqutylase complex, potentially linking vitamin B6 levels and metabolism to inflammation.
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | ==触媒メカニズム== |
| ==Catalytic mechanism==
| | {{Anchor|Catalytic mechanism}} |
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | ピリドキサール-5′-リン酸依存性酵素（PLP酵素）は無数の反応を触媒する。PLPが触媒する反応の範囲は膨大に見えるが、統一的な原理は、内部のリジン由来のアルジミンの形成である。アミノ基質が活性部位と相互作用すると、一般に外部アルジミンと呼ばれる新しいシッフ塩基が生成する。このステップの後、それぞれのPLP触媒反応の経路は分岐する。 |
| The pyridoxal-5′-phosphate-dependent enzymes (PLP enzymes) catalyze myriad reactions. Although the scope of PLP-catalyzed reactions appears to be immense, the unifying principle is the formation of an internal lysine-derived aldimine. Once the amino substrate interacts with the active site, a new Schiff base is generated, commonly referred to as the external aldimine. After this step, the pathway for each PLP-catalyzed reactions diverge.
| | [[File:PLP mechanism.svg|800px|thumbnail|center|メカニズムの例：アラニンのラセミ化とシステインの除去。]] |
| [[File:PLP mechanism.svg|800px|thumbnail|center|Mechanistic examples: racemization of alanine and elimination of cysteine.]] | |
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | ==特異性== |
| ==Specificity==
| | {{Anchor|Specificity}} |
| Specificity is conferred by the fact that, of the four bonds of the alpha-carbon of the amino acid aldimine state, the bond perpendicular to the pyridine ring will be broken ([[Dunathan Stereoelectronic Hypothesis]]). Consequently, specificity is dictated by how the enzymes bind their substrates.
| | 特異性は、アミノ酸アルジミン状態のα-炭素の4つの結合のうち、ピリジン環に垂直な結合が切断されるという事実によって与えられる（[[Dunathan Stereoelectronic Hypothesis/ja|デュナサン立体電子仮説]]）。その結果、特異性は酵素が基質とどのように結合するかによって決まる。 |
| An additional role in specificity is played by the ease of protonation of the [[pyridine]] ring nitrogen.
| | 特異性においてさらに重要な役割を果たすのが、[[pyridine/ja|ピリジン]]環窒素のプロトン化のしやすさである。 |
| </div>
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | ==PLP-酵素== |
| ==PLP-enzymes== | | {{Anchor|PLP-enzymes}} |
| PLP is retained in the active site not only thanks to the lysine, but also thanks to the interaction of the phosphate group and a phosphate binding pocket and to a lesser extent thanks to base stacking of the pyridine ring with an overhanging aromatic residue, generally tyrosine (which may also partake in the acid–base catalysis). Despite the limited requirements for a PLP binding pocket, PLP enzymes belong to only five different families. These families do not correlate well with a particular type of reaction. The five families are classified as fold types followed by a Roman numeral.
| | PLPは、リジンだけでなく、リン酸基とリン酸結合ポケットとの相互作用によって活性部位に保持され、さらに、ピリジン環と張り出した芳香族残基、一般的にはチロシン（チロシンも酸塩基触媒反応に関与することがある）との塩基のスタッキングによって、活性部位に保持される。PLP結合ポケットの要件は限られているにもかかわらず、PLP酵素は5つの異なるファミリーに属している。これらのファミリーは特定のタイプの反応とはあまり相関しない。5つのファミリーはフォールドタイプとして分類され、その後にローマ数字が続く。 |
| * Fold Type I — aspartate aminotransferase family | | * フォールドタイプI - アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼファミリー |
| * Fold Type II — tryptophan synthase family | | * フォールドタイプII - トリプトファン合成酵素ファミリー |
| * Fold Type III — alanine racemase family (TIM-barrel) | | * フォールドタイプIII - アラニンラセマーゼファミリー（TIM-バレル） |
| * Fold Type IV — D-amino acid aminotransferase family | | * フォールドタイプIV - D-アミノ酸アミノトランスフェラーゼファミリー |
| * Fold Type V — glycogen phosphorylase family | | * フォールドタイプV - グリコーゲンホスホリラーゼファミリー |
| </div>
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | ==生合成== |
| ==Biosynthesis==
| | {{Anchor|Biosynthesis}} |
| </div>
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | ===ビタミンBから=== |
| ===From vitamers===
| | 動物はこの酵素補酵素の[[auxotrophy/ja|アホトロフィー]]であり、補うためにはそれか中間体を必要とする。そのため、例えば[[Molybdopterin/ja|MoCo]]や[[CoQ10/ja|CoQ10]]とは異なり、ビタミンB<sub>6</sub>として分類される。PLPは、酵素[[pyridoxal kinase/ja|ピリドキサールキナーゼ]]によってピリドキサールから合成され、1個のATP分子を必要とする。PLPは肝臓で代謝される。 |
| Animals are [[auxotrophy|auxotroph]] for this enzyme co-factor and require it or an intermediate to be supplemented, hence its classification as a vitamin B<sub>6</sub>, unlike [[Molybdopterin|MoCo]] or [[CoQ10]] for example. PLP is synthesized from pyridoxal by the enzyme [[pyridoxal kinase]], requiring one ATP molecule. PLP is metabolized in the liver.
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | ===プロトトロフィー=== |
| ===Prototrophy===
| | 一方はデオキシルロース5リン酸（DXP）を必要とし、もう一方は必要としないため、DXP依存性およびDXP非依存性と呼ばれている。これらの経路は、それぞれ''大腸菌''と''枯草菌''で広く研究されてきた。出発化合物が異なり、必要な工程数が異なるにもかかわらず、この2つの経路には多くの共通点がある。 |
| Two natural pathways for PLP are currently known: one requires deoxyxylulose 5-phosphate (DXP), while the other does not, hence they are known as DXP-dependent and DXP-independent. These pathways have been studied extensively in ''Escherichia coli'' and ''Bacillus subtilis'', respectively. Despite the disparity in the starting compounds and the different number of steps required, the two pathways possess many commonalities.
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | ====DXP依存の生合成==== |
| ====DXP-dependent biosynthesis==== | |
| </div>
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | DXP依存的な生合成経路はいくつかの段階と2つの分岐の収束を必要とし、一方は[[erythrose 4-phosphate/ja|エリスロース4-リン酸]]から[[3-hydroxy-1-aminoacetone phosphate/ja|3-ヒドロキシ-1-アミノアセトンリン酸]]を産生し、もう一方（単一酵素）は[[glyceraldehyde 3-phosphate/ja|グリセルアルデヒド3-リン酸]]（GAP）と[[pyruvate/ja|ピルビン酸]]から[[deoxyxylulose 5-phosphate/ja|デオキシルロース5-リン酸]]（DXP）を産生する。[[3-hydroxy-1-aminoacetone phosphate/ja|3-ヒドロキシ-1-アミノアセトンリン酸]]と[[deoxyxylulose 5-phosphate/ja|デオキシルロース5-リン酸]]の縮合物は[[pyridoxine 5'-phosphate/ja|ピリドキシン5'-リン酸]]である。この縮合は''pdxJ''にコードされる[[PNP synthase/ja|PNP合成酵素]]によって触媒され、PNP（ピリドキシン5'リン酸）を生成する。最後の酵素はPNPオキシダーゼ（''pdxH''）で、ジオキシゲンを用いて4'水酸基をアルデヒドに酸化し、過酸化水素を生成する。 |
| The DXP-dependent biosynthetic route requires several steps and a convergence of two branches, one producing [[3-hydroxy-1-aminoacetone phosphate]] from [[erythrose 4-phosphate]], while the other (single enzyme) producing [[deoxyxylulose 5-phosphate]] (DXP) from [[glyceraldehyde 3-phosphate]] (GAP) and [[pyruvate]]. The condensation product of [[3-hydroxy-1-aminoacetone phosphate]] and [[deoxyxylulose 5-phosphate]] is [[pyridoxine 5'-phosphate]]. The condensation is catalyzed by [[PNP synthase]], encoded by ''pdxJ'', which creates PNP (pyridoxine 5' phosphate). The final enzyme is PNP oxidase (''pdxH''), which catalyzes the oxidation of the 4' hydroxyl group to an aldehyde using dioxigen, resulting in hydrogen peroxide.
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | 最初の分岐は、''大腸菌''では''epd''、''pdxB''、''serC''および''pdxA''にコードされる酵素によって触媒される。これらは、セリン生合成の3つの酵素（''serA''（''pdxB''のホモログ）、''serC''、''serB''-ただし、''epd''は''gap''のホモログ）と機構的な類似性と相同性を共有しており、2つの経路の進化的起源を共有している。いくつかの生物種では、''大腸菌''の''serC''遺伝子のホモログが2つ存在し、一般的に1つはserオペロン（''serC''）に、もう1つはpdxオペロンに存在し、その場合は''pdxF''と呼ばれる。 |
| The first branch is catalyzed in ''E. coli'' by enzymes encoded by ''epd'', ''pdxB'', ''serC'' and ''pdxA''. These share mechanistical similarities and homology with the three enzymes in serine biosynthesis (''serA'' (homologue of ''pdxB''), ''serC'', ''serB'' — however, ''epd'' is a homologue of ''gap''), which points towards a shared evolutionary origin of the two pathways. In several species there are two homologues of the ''E. coli'' ''serC'' gene, generally one in a ser operon (''serC''), and the other in a pdx operon, in which case it is called ''pdxF''.
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
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| [[File:Metabolic pathway- pyridoxal 5'-phosphate biosynthesis I v 2.0.svg|700px|center]] | | [[File:Metabolic pathway- pyridoxal 5'-phosphate biosynthesis I v 2.0.svg|700px|center]] |
| </div>
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | ''大腸菌''において、pdxB（エリスロン酸4リン酸脱水素酵素をコードする）の欠失によって引き起こされる補助栄養を抑制することができる「セレンディピタス経路」が過剰発現ライブラリーから発見された。セレンディピタス経路は非常に非効率的であったが、様々な酵素の[[enzyme promiscuity/ja|プロミスキューティ活性]]のおかげで可能であった。この経路は3-ホスホヒドロキシピルビン酸（セリン生合成の''serA''コード酵素の産物）から始まり、エリスロネート-4-リン酸を必要としなかった。3PHPは脱リン酸化され、その結果、不安定な中間体が生じ、この中間体は自発的に脱炭酸し（それゆえ、セリン生合成経路にはリン酸が存在する）、グリカルデヒドになる。グリカルデヒドはグリシンと縮合し、リン酸化された生成物は4-ホスホヒドロキシスレオニン（4PHT）であり、4-PHTデヒドロゲナーゼ（''pdxA''）の正規の基質である。 |
| A "serendipitous pathway" was found in an overexpression library that could suppress the auxotrophy caused by the deletion of pdxB (encoding erythronate 4 phosphate dehydrogenase) in ''E. coli''. The serendipitous pathway was very inefficient, but was possible due to the [[enzyme promiscuity|promiscuous activity]] of various enzymes. It started with 3-phosphohydroxypyruvate (the product of the ''serA''-encoded enzyme in serine biosynthesis) and did not require erythronate-4-phosphate. 3PHP was dephosphorylated, resulting in an unstable intermediate that decarboxylates spontaneously (hence the presence of the phosphate in the serine biosynthetic pathway) to glycaldehyde. Glycaldehyde was condensed with glycine and the phosphorylated product was 4-phosphohydroxythreonine (4PHT), the canonical substate for 4-PHT dehydrogenase (''pdxA'').
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | ====DXP非依存的生合成==== |
| ====DXP-independent biosynthesis==== | | DXP非依存的なPLP生合成経路は、2つのサブユニットからなる酵素、PLP-シンターゼによって触媒されるステップからなる。PdxSはリブロース5-リン酸、グリセルアルデヒド-3-リン酸、[[ammonia/ja|アンモニア]]の縮合を触媒し、この後者の分子は[[glutamine/ja|グルタミン]]からアンモニアの生成を触媒するPdxTによって生成される。PdxSは(β/α)8バレル（TIMバレルとも呼ばれる）で、12量体を形成している。 |
| The DXP-independent PLP-biosynthetic route consists of a step catalyzed by PLP-synthase, an enzyme composed of two subunits. PdxS catalyzes the condensation of ribulose 5-phosphate, glyceraldehyde-3-phosphate, and [[ammonia]], this latter molecules is produced by PdxT which catalyzes the production of ammonia from [[glutamine]]. PdxS is a (β/α)8 barrel (also known as a TIM-barrel) that forms a dodecamer.
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | ===生物学的合成=== |
| ===Abiotic synthesis=== | | 中枢代謝、特にアミノ酸の生合成においてPLPが広く利用されていること、また酵素がない状態でも活性を示すことから、PLPは「プレバイオティック」化合物、すなわち有機生命体の起源よりも前に存在した化合物である可能性が示唆される（[[Prebiotic (nutrition)/ja|プレバイオティック化合物]]と混同しないように、有益なバクテリアの餌となる物質）。 |
| The widespread utilization of PLP in central metabolism, especially in amino acid biosynthesis, and its activity in the absence of enzymes, suggests PLP may be a "prebiotic" compound—that is, one that predates the origin of organic life (not to be confused with [[Prebiotic (nutrition)|prebiotic compounds]], substances which serve as a food source for beneficial bacteria).
| | 実際、[[ammonia/ja||NH3]]と[[glycolaldehyde/ja|グリコールアルデヒド]]を加熱すると、ピリドキサールを含む様々なピリジンが自然に形成される。特定の条件下では、シアノアセチレン、ジアセチレン、一酸化炭素、水素、水、リン酸からPLPが生成する。 |
| In fact, heating [[Ammonia|NH3]] and [[Glycolaldehyde]] spontaneously forms a variety of pyridines, including pyridoxal. Under certain conditions, PLP is formed from cyanoacetylene, diacetylene, carbon monoxide, hydrogen, water, and a phosphoric acid.
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | ==阻害剤== |
| ==Inhibitors==
| | {{Anchor|Inhibitors}} |
| Several inhibitors of PLP enzymes are known.
| | PLP酵素の阻害剤がいくつか知られている。 |
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | 阻害剤の一種はPLPと求電子体を形成し、活性部位リジンと不可逆的に反応させる。アセチレン系化合物（プロパルギルグリシンなど）やビニル系化合物（ビニルグリシンなど）がそのような阻害剤である。 |
| One type of inhibitor forms an electrophile with PLP, causing it to irreversibly react with the active site lysine. Acetylenic compounds (e.g. propargylglycine) and vinylic compounds (e.g. vinylglycine) are such inhibitors.
| | 別のタイプの阻害剤はPLPを不活性化し、α-メチルおよびアミノ-オキシ基質アナログ（例えばα-メチルグルタミン酸）がそのようなものである。 さらに他の阻害剤は、PLPを求核的に攻撃する優れた脱離基を持つ。[[chloroalanine/ja|クロロアラニン]]は、多くの酵素を阻害する。 |
| A different type of inhibitor inactivates PLP, and such are α-methyl and amino-oxy substrate analogs (e.g. α-methylglutamate). Still other inhibitors have good leaving groups that nucleophilically attack the PLP. Such is [[chloroalanine]], which inhibits a large number of enzymes.
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| <div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
| | 阻害剤の例： |
| Examples of inhibitors:
| | * [[Levothyroxine/ja|レボチロキシン]]は、肝臓のシステイン脱硫酵素活性を消失させる。D,L-チロキシンを毎日10 μgだけ15日間ラットに投与すると、肝臓のシステイン脱硫脱水酵素活性は消失し、セリン・スレオニン脱水酵素活性とアラニン・グルタミン酸トランスアミナーゼ活性は約40％低下する。生体内にピリドキサール-5-リン酸を与えるか、試験管内で肝臓の調製物に補酵素を添加すると、これらの酵素の活性がすべて回復し、10<sup>-5</sup> Mのチロキシン存在下での試験管内でのわずかな阻害もピリドキサール-5-リン酸によって逆転する。 |
| * [[Levothyroxine]] In rats given only 10 µg of D, L-thyroxine daily for 15 days, liver cysteine desulfhydrase activity disappears and serine and threonine dehydrase and alanine glutamate transaminase activities decrease about 40%. Either in vivo feeding of pyridoxal-5-phosphate or in vitro addition of the coenzyme to the liver preparations restores full activity to all these enzymes, and the slight in vitro inhibition in the presence of 10<sup>−5</sup> M thyroxine is also reversed by pyridoxal-5-phosphate. | | * 不活性型[[pyridoxine/ja|ピリドキシン]]は活性型ピリドキサール-5'-リン酸を競合的に阻害する。その結果、ピリドキシン型のビタミンB6を補給すると、ビタミンB6欠乏症のような症状が現れる。 |
| * The inactive form [[pyridoxine]] competitively inhibits the active pyridoxal-5'-phosphate. Consequently, symptoms of vitamin B6 supplementation in the pyridoxine form can mimic those of vitamin B6 deficiency; an effect which perhaps might be avoided by supplementing with P5P instead. | | * AlaP（アラニンホスホン酸塩）は[[alanine racemase/ja|アラニンラセマーゼ]]を阻害するが、その特異性の欠如がALR阻害剤のさらなる設計を促している。 |
| * AlaP (alanine phosphonate) inhibits [[alanine racemase]]s, but its lack of specificity has prompted further designs of ALR inhibitors. | | * [[Gabaculine/ja|ガバクリン]]と[[Vigabatrin/ja|ビガバトリン]]は[[GABA aminotransferase/ja|GABAアミノトランスフェラーゼ]]を阻害する。 |
| * [[Gabaculine]] and [[Vigabatrin]] inhibit [[GABA aminotransferase]] | | * [[Canaline/ja|カナリン]]と5-フルオロメチルオルニチンは[[ornithine aminotransferase/ja|オルニチンアミノトランスフェラーゼ]]を阻害する。 |
| * [[Canaline]] and 5-fluoromethylornithine inhibit [[ornithine aminotransferase]] | | * アミノオキシSAMは[[1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase/ja|ACC合成酵素]]を阻害する。 |
| * Amino-oxy SAM inhibits [[1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase|ACC synthase]] | |
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| | ==進化== |
| ==Evolution==
| | {{Anchor|Evolution}} |
| [[Pyridoxal 5-phosphate|Pyridoxal-5-phosphate (vitamin B6)]]-dependent enzymes have multiple evolutionary origins. The overall [[Vitamin B6|B6 enzymes]] diverged into four independent evolutionary lines: α family (i.e. [[Aspartate transaminase|aspartate aminotransferase]]), β family ([[serine dehydratase]]),D-[[alanine aminotransferase]] family and the [[alanine racemase]] family. An example of the evolutionary similarity in the Beta family is seen in the mechanism. The β enzymes are all [[lyase]]s and catalyze reactions where Cα and Cβ participate. Overall, in the [[Vitamin B6|PLP]]-dependent enzymes, the PLP in every case is covalently attached via an imine bond to the amino group in the active site. | | [[Pyridoxal 5-phosphate/ja|ピリドキサール-5-リン酸（ビタミンB6）]]依存性酵素には複数の進化的起源がある。全体の[[vitamin B6/ja|B6酵素]]は4つの独立した進化系統に分岐した：αファミリー（すなわち[[Aspartate transaminase/ja|アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ]]）、βファミリー（[[serine dehydratase/ja|セリンデヒドラターゼ]]）、D-[[alanine aminotransferase/ja|アラニンアミノトランスフェラーゼ]]ファミリー、および[[alanine racemase/ja|アラニンラセマーゼ]]ファミリー。βファミリーの進化的類似性の一例は、そのメカニズムに見られる。β酵素はすべて[[リアーゼ]]であり、CαとCβが関与する反応を触媒する。全体として、[[vitamin B6/ja|PLP]]依存性酵素では、どの場合もPLPは活性部位のアミノ基にイミン結合を介して共有結合している。 |
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| == こちらも参照 == | | == こちらも参照 == |