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Cyanocobalamin/ja: Difference between revisions

Cyanocobalamin/ja
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Created page with "例えば、シアノコバラミンは、{{chem|B|12s}}への還元を経て、対応するハロゲン化アルキル、ハロゲン化アシル、アルケンまたはアルキンの付加によって、その類似体であるコバラミンに変換することができる。立体障害は{{chem|B|12}}補酵素アナログの合成における主要な制限因子である..."
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例えば、シアノコバラミンは、{{chem|B|12s}}への還元を経て、対応する[[alkyl halides/ja|ハロゲン化アルキル]]、[[acyl halides/ja|ハロゲン化アシル]]、[[alkene/ja|アルケン]]または[[alkyne/ja|アルキン]]の付加によって、その類似体であるコバラミンに変換することができる。[[Steric hindrance/ja|立体障害]]は{{chem|B|12}}補酵素アナログの合成における主要な制限因子である。例えば、[[neopentyl/ja|ネオペンチル]]クロリドと{{chem|B|12s}}の反応は起こらないが、第二級アルキルハライド類似体は不安定で単離できない。この効果は、[[benzimidazole/ja|ベンズイミダゾール]]と中心コバルト原子が強く配位し、コバルト原子を[[corrin/ja|コリン]]環の平面に引き下げるためと考えられる。[[trans effect/ja|トランス効果]]は、このようにして形成されたCo-C結合の分極率を決定する。しかし、いったん[[methyl iodide/ja|ヨウ化メチル]]による4級化によって[[benzimidazole/ja|ベンズイミダゾール]]がコバルトから切り離されると、{{chem|H|2|O}}または[[hydroxyl/ja|ヒドロキシル]]イオンで置換される。その後、様々な第二級アルキルハライドが修飾された{{chem|B|12s}}によって容易に攻撃され、対応する安定なコバラミンアナログが得られる。生成物は通常、フェノール-塩化メチレン抽出またはカラムクロマトグラフィーによって抽出・精製される。
例えば、シアノコバラミンは、{{chem|B|12s}}への還元を経て、対応する[[alkyl halides/ja|ハロゲン化アルキル]]、[[acyl halides/ja|ハロゲン化アシル]]、[[alkene/ja|アルケン]]または[[alkyne/ja|アルキン]]の付加によって、その類似体であるコバラミンに変換することができる。[[Steric hindrance/ja|立体障害]]は{{chem|B|12}}補酵素アナログの合成における主要な制限因子である。例えば、[[neopentyl/ja|ネオペンチル]]クロリドと{{chem|B|12s}}の反応は起こらないが、第二級アルキルハライド類似体は不安定で単離できない。この効果は、[[benzimidazole/ja|ベンズイミダゾール]]と中心コバルト原子が強く配位し、コバルト原子を[[corrin/ja|コリン]]環の平面に引き下げるためと考えられる。[[trans effect/ja|トランス効果]]は、このようにして形成されたCo-C結合の分極率を決定する。しかし、いったん[[methyl iodide/ja|ヨウ化メチル]]による4級化によって[[benzimidazole/ja|ベンズイミダゾール]]がコバルトから切り離されると、{{chem|H|2|O}}または[[hydroxyl/ja|ヒドロキシル]]イオンで置換される。その後、様々な第二級アルキルハライドが修飾された{{chem|B|12s}}によって容易に攻撃され、対応する安定なコバラミンアナログが得られる。生成物は通常、フェノール-塩化メチレン抽出またはカラムクロマトグラフィーによって抽出・精製される。


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
この方法で調製されるコバラミン類似体には、天然に存在する補酵素[[methylcobalamin/ja|メチルコバラミン]]や[[cobamamide/ja|コバミド]]のほか、ビニルコバラミン、カルボキシメチルコバラミン、シクロヘキシルコバラミンなど、天然には存在しないコバラミンも含まれる。この反応は、[[chemical dehalogenation/ja|化学的脱ハロゲン化]]、有機試薬、光増感触媒系の触媒としての利用が検討されている。
Cobalamin analogs prepared by this method include the naturally occurring coenzymes [[methylcobalamin]] and [[cobamamide]], and other cobalamins that do not occur naturally, such as vinylcobalamin, carboxymethylcobalamin and cyclohexylcobalamin. This reaction is under review for use as a catalyst for [[chemical dehalogenation]], organic reagent and photosensitized catalyst systems.
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<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
==生産==
==Production==
{{Anchor|Production}}
Cyanocobalamin is commercially prepared by [[bacterial fermentation]]. Fermentation by a variety of [[microorganism]]s yields a mixture of [[methylcobalamin]], [[hydroxocobalamin]] and [[adenosylcobalamin]]. These compounds are converted to cyanocobalamin by addition of [[potassium cyanide]] in the presence of [[sodium nitrite]] and heat. Since multiple species of ''[[Propionibacterium]]'' produce no [[exotoxin]]s or [[endotoxin]]s and have been granted [[GRAS]] status (generally regarded as safe) by the [[United States Food and Drug Administration]], they are the preferred bacterial fermentation organisms for vitamin {{chem|B|12}} production.
シアノコバラミンは[[bacterial fermentation/ja|細菌発酵]]によって商業的に調製される。様々な[[microorganism/ja|微生物]]による発酵により、[[methylcobalamin/ja|メチルコバラミン]]、[[hydroxocobalamin/ja|ヒドロキソコバラミン]]、[[adenosylcobalamin/ja|アデノシルコバラミン]]の混合物が得られる。これらの化合物は[[sodium nitrite/ja|亜硝酸ナトリウム]]と熱の存在下で[[potassium cyanide/ja|シアン化カリウム]]を加えることでシアノコバラミンに変換される。''[[Propionibacterium/ja|プロピオニバクテリウム]]''の複数種は[[exotoxin/ja|外毒素]]や[[endotoxin/ja|内毒素]]を産生せず、[[United States Food and Drug Administration/ja|米国食品医薬品局]]から[[GRAS/ja|GRAS]]（一般に安全とみなされる）ステータスを与えられているため、ビタミン{{化学物質|B|12}}の生産に好ましい細菌発酵生物である。
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<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
歴史的に、生理学的形態は当初シアノコバラミンであると考えられていた。これは、細菌によって生産された[[hydroxocobalamin/ja|ヒドロキソコバラミン]]が細菌培養物から分離した後、[[activated charcoal/ja|活性炭]]カラムで精製中にシアノコバラミンに変化したためである（[[cyanide/ja|シアン化物]]は活性炭に天然に存在するため）。シアノコバラミンがほとんどの医薬品製剤に含まれるのは、シアンを加えることで分子が安定するからである。
Historically, the physiological form was initially thought to be cyanocobalamin. This was because [[hydroxocobalamin]] produced by bacteria was changed to cyanocobalamin during purification in [[activated charcoal]] columns after separation from the bacterial cultures (because [[cyanide]] is naturally present in activated charcoal). Cyanocobalamin is the form in most pharmaceutical preparations because adding cyanide stabilizes the molecule.
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<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
2008年のビタミンB<sub>12</sub>の世界総生産量は、4社（フランスのサノフィ・アベンティス社と中国の3社）で35トンであった。
The total world production of vitamin B<sub>12</sub>, by four companies (the French Sanofi-Aventis and three Chinese companies) in 2008 was 35 tonnes.
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<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
== 代謝 ==
== Metabolism ==
{{Anchor|Metabolism}}
The two bioactive forms of vitamin {{chem|B|12}} are [[methylcobalamin]] in [[cytosol]] and [[adenosylcobalamin]] in [[mitochondria]]. Multivitamins often contain cyanocobalamin, which is presumably converted to bioactive forms in the body. Both methylcobalamin and adenosylcobalamin are commercially available as supplement pills. The [[MMACHC]] gene product catalyzes the decyanation of cyanocobalamin as well as the dealkylation of alkylcobalamins including methylcobalamin and adenosylcobalamin. This function has also been attributed to [[Cyanocobalamin reductase (cyanide-eliminating)|cobalamin reductases]]. The MMACHC gene product and cobalamin reductases enable the interconversion of cyano- and alkylcobalamins.
ビタミン{{chem|B|12}}の2つの生理活性型は、[[cytosol/ja|サイトゾル]]中の[[methylcobalamin/ja|メチルコバラミン]]と[[mitochondria/ja|ミトコンドリア]]中の[[adenosylcobalamin/ja|アデノシルコバラミン]]である。マルチビタミンにはシアノコバラミンが含まれていることが多いが、これは体内で生理活性型に変換されると推定されている。メチルコバラミンもアデノシルコバラミンもサプリメントの錠剤として市販されている。[[MMACHC/ja|MMACHC]]遺伝子産物は、シアノコバラミンの脱シアン化と、メチルコバラミンやアデノシルコバラミンなどのアルキルコバラミン類の脱アルキル化を触媒する。この機能は、[[Cyanocobalamin reductase (cyanide-eliminating)/ja|コバラミン還元酵素]]にも起因している。MMACHC遺伝子産物とコバラミン還元酵素はシアノコバラミンとアルキルコバラミンの相互変換を可能にする。
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<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
シアノコバラミンは、人間用の粉ミルク、朝食用シリアル、[[energy drinks/ja|エナジードリンク]]などの栄養強化のために添加されるほか、家禽、豚、魚の飼料にも使用される。ビタミン{{chem|B||12}}は、タバコの煙に含まれる[[hydrogen cyanide/ja|シアン化水素]]や[[nitric oxide/ja|一酸化窒素]]によって不活性化する。ビタミン{{chem|B|12}}は[[nitrous oxide/ja|亜酸化窒素]]によっても不活性化する。{{chem|N|2|O}}は一般に笑気ガスとして知られ、[[anaesthesia/ja|麻酔]]や娯楽薬物として使用される。ビタミン{{chem|B|12}}は電子レンジなどの加熱により不活性化する。
Cyanocobalamin is added to fortify nutrition, including baby milk powder, breakfast cereals and [[energy drinks]] for humans, also animal feed for poultry, swine and fish. Vitamin {{chem|B|12}} becomes inactive due to [[hydrogen cyanide]] and [[nitric oxide]] in cigarette smoke. Vitamin {{chem|B|12}} also becomes inactive due to [[nitrous oxide]] {{chem|N|2|O}} commonly known as laughing gas, used for [[anaesthesia]] and as a recreational drug. Vitamin {{chem|B|12}} becomes inactive due to microwaving or other forms of heating.
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<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
=== 細胞質内 ===
=== In the cytosol ===
[[Methylcobalamin/ja|メチルコバラミン]]と[[5-methyltetrahydrofolate/ja|5-メチルテトラヒドロ葉酸]]は、[[methionine/ja|メチオニン]]サイクルで[[methionine synthase/ja|メチオニン合成酵素]]が[[5-methyltetrahydrofolate/ja|5-メチルテトラヒドロ葉酸]]から[[homocysteine/ja|ホモシステイン]]にメチル基を転移させ、それによって[[tetrahydrofolate/ja|テトラヒドロ葉酸]]（THF）と[[methionine/ja|メチオニン]]を生成し、[[SAMe/ja|SAMe]]を作るのに使われる。[[SAMe/ja|SAMe]]は万能のメチル供与体であり、[[DNA methylation/ja|DNAのメチル化]]や[[lipid bilayer/ja|リン脂質]][[cell membrane/ja|膜]]、[[choline/ja|コリン]]、[[sphingomyelin/ja|スフィンゴミエリン]]、[[acetylcholine/ja|アセチルコリン]]などの[[neurotransmitters/ja|神経伝達物質]]を作るのに使われる。
[[Methylcobalamin]] and [[5-methyltetrahydrofolate]] are needed by [[methionine synthase]] in the [[methionine]] cycle to transfer a methyl group from [[5-methyltetrahydrofolate]] to [[homocysteine]], thereby generating [[tetrahydrofolate]] (THF) and [[methionine]], which is used to make [[SAMe]]. [[SAMe]] is the universal methyl donor and is used for [[DNA methylation]] and to make [[lipid bilayer|phospholipid]] [[cell membrane|membranes]], [[choline]], [[sphingomyelin]], [[acetylcholine]], and other [[neurotransmitters]].
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
=== ミトコンドリア内 ===
=== In mitochondria ===
[[File:Odd-chain FA oxydation.png|thumb|upright|[[mitochondrion/ja|ミトコンドリア]]-コレステロールにおけるビタミン{{chem|B|12}} [[adenosylcobalamin/ja|アデノシルコバラミン]] とタンパク質の代謝]]
[[File:Odd-chain FA oxydation.png|thumb|upright|Vitamin {{chem|B|12}} [[adenosylcobalamin]] in [[mitochondrion]]—cholesterol and protein metabolism]]
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
{{chem|B|12}}を内蔵補因子として使う酵素としては、[[methylmalonyl-CoA mutase/ja|メチルマロニル-CoAムターゼ]]（[[Protein Data Bank/ja|PDB]] 4REQ）と[[methionine synthase/ja|メチオニン合成酵素]]（[[Protein Data Bank/ja|PDB]] 1Q8J）がある。
The enzymes that use {{chem|B|12}} as a built-in cofactor are [[methylmalonyl-CoA mutase]] ([[Protein Data Bank|PDB]] 4REQ) and [[methionine synthase]] ([[Protein Data Bank|PDB]] 1Q8J).
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[[propionyl-CoA/ja|プロピオニル-CoA]]の代謝はミトコンドリアで起こり、[[succinyl-CoA/ja|スクシニル-CoA]]を作るためにはビタミン{{chem|B|12}}（[[adenosylcobalamin/ja|アデノシルコバラミン]]として）が必要である。ビタミン{{chem|B|12}}の欠乏によりミトコンドリアでのプロピオニル-CoAからスクシニル-CoAへの変換がうまくいかないと、[[methylmalonic acid/ja|メチルマロン酸]]（MMA）の血中濃度の上昇が起こる。したがって、[[homocysteine/ja|ホモシステイン]]とMMAの血中濃度の上昇は、どちらも[[vitamin B12 deficiency/ja|ビタミン{{chem|B|12}}欠乏症]]の指標となりうる。
The metabolism of [[propionyl-CoA]] occurs in the mitochondria and requires Vitamin {{chem|B|12}} (as [[adenosylcobalamin]]) to make [[succinyl-CoA]]. When the conversion of propionyl-CoA to succinyl-CoA in the mitochondria fails due to Vitamin {{chem|B|12}} deficiency, elevated blood levels of [[methylmalonic acid]] (MMA) occur. Thus, elevated blood levels of [[homocysteine]] and MMA may both be indicators of [[vitamin B12 deficiency|vitamin {{chem|B|12}} deficiency]].
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[[Adenosylcobalamin/ja|アデノシルコバラミン]]は[[methylmalonyl-CoA mutase/ja|メチルマロニル-CoAムターゼ]]-MUT酵素の[[cofactor (biochemistry)/ja|補因子]]として必要である。コレステロールとタンパク質を処理すると[[propionyl-CoA/ja|プロピオニル-CoA]]が得られ、[[methylmalonyl-CoA/ja|メチルマロニル-CoA]]に変換され、[[methylmalonyl-CoA mutase/ja|MUT酵素]]によって[[succinyl-CoA/ja|スクシニル-CoA]]が作られる。赤血球中のヘモグロビンを生成するために[[mitochondria/ja|ミトコンドリア]]で[[porphyrin/ja|ポルフィリン]]と[[heme/ja|ヘム]]を作るのはビタミン{{chem|B|12}}によって作られる[[succinyl-CoA/ja|スクシニル-CoA]]に依存するため、貧血を防ぐためにはビタミン{{chem|B|12}}が必要である。
[[Adenosylcobalamin]] is needed as [[cofactor (biochemistry)|cofactor]] in [[methylmalonyl-CoA mutase]]—MUT enzyme. Processing of cholesterol and protein gives [[propionyl-CoA]] that is converted to [[methylmalonyl-CoA]], which is used by [[methylmalonyl-CoA mutase|MUT enzyme]] to make [[succinyl-CoA]]. Vitamin {{chem|B|12}} is needed to prevent anemia, since making [[porphyrin]] and [[heme]] in [[mitochondria]] for producing hemoglobin in red blood cells depends on [[succinyl-CoA]] made by vitamin {{chem|B|12}}.
</div>


=== 吸収と輸送 ===
=== 吸収と輸送 ===
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