デスモステロール
デスモステロール
デスモステロールの骨格式
デスモステロール分子の球棒モデル
名前
IUPAC名
コレスタ-5,24-ジエン-3β-オール
IUPAC体系名
( 1 R ,3a S ,3b S ,7 S ,9a R ,9b S , 11a R )-9a,11a-ジメチル-1-[(2 R )-6-メチルヘプト-5-エン-2-イル]-2,3,3a,3b,4,6,7,8,9,9a,9b,10,11,11a-テトラデカヒドロ-1 H -シクロペンタ[ a ]フェナントレン-7-オール
識別子
  • 313-04-2 チェックはい
3Dモデル（JSmol）
  • インタラクティブ画像
チェビ
  • チェビ:17737 チェックはい
チェムブル
  • ChEMBL455876 チェックはい
ケムスパイダー
  • 388662 チェックはい
ECHA 情報カード 100.005.671
  • 2748
  • 439577
ユニイ
  • ANP93865R8 チェックはい
  • DTXSID10878676
  • InChI=1S/C27H44O/c1-18(2)7-6-8-19(3)23-11-12-24-22-10-9-20-17-21(28)13-15-26(20,4)25(22)1 4-16-27(23,24)5/h7,9,19,21-25,28H,6,8,10-17H2,1-5H3/t19-,21+,22+,23-,24+,25+,26+,27-/m1/s1 チェックはい
    キー: AVSXSVCZWQODGV-DPAQBDIFSA-N チェックはい
  • InChI=1/C27H44O/c1-18(2)7-6-8-19(3)23-11-12-24-22-10-9-20-17-21(28)13-15-26(20,4)25(22)14 -16-27(23,24)5/h7,9,19,21-25,28H,6,8,10-17H2,1-5H3/t19-,21+,22+,23-,24+,25+,26+,27-/m1/s1
    キー: AVSXSVCZWQODGV-DPAQBDIFBV
  • O[C@@H]4C/C3=C/C[C@@H]1[C@H](CC[C@]2([C@H]1CC[C@@H]2[C@H](C)CC\C=C(/C)C)C)[C@@]3(C)CC4
プロパティ
C 27 H 44 O
モル質量 384.648  g·mol −1
外観 白い粉
融点 121.5℃（250.7℉; 394.6 K）
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。
チェックはい 検証する （何ですか  ？） チェックはい☒北
化合物

デスモステロール（コレスタ-5,24-ジエン-3β-オール）は、植物プランクトンの膜に存在する脂質であり、哺乳類細胞におけるコレステロール合成の中間生成物である。[1]構造的には、デスモステロールはコレステロールと似た骨格を持つが、デスモステロールの構造には二重結合が追加されている。

類似性は、人体におけるコレステロールの合成を通して生物学的に確認することができます。デスモステロールはブロッホ経路においてコレステロールの直接の前駆体です。[2]デスモステロールはデスモステローシスで蓄積され、 24-デヒドロコレステロール還元酵素によって還元され、コレステロールを形成します。[3]

2014年、デスモステロールは国際分子細胞生物学会およびバイオテクノロジープロトコル研究協会（ISMCBBPR）により2012年の分子に選ばれました。[4]

コレステロールとその直接の前駆体であるデスモステロールの構造。

背景

デスモステロールは、真核生物に自然に存在する、より広範なステロール群のサブグループであるコレスタジエノールに分類されます。海洋や湖沼におけるデスモステロールの存在は、無酸素状態の診断や、続成作用の初期段階におけるステロイド化学の動向を研究する可能性を秘めています。[5]デスモステロールは、西スヴァールバル諸島のRhizosolenia setigera （Brightwell）のサンプル[6]、およびペルー棚の堆積物と水の境界面にある表層堆積物から高収量で発見されています。 [5]

1955年、デスモステロールはニワトリ胚ステロールから2%の収率で初めて記載・単離され、Stokesらによってコレステロールの生物学的前駆物質であると仮定された。[7]無脊椎動物におけるデスモステロールの最初の単離は、1957年にFagerlundとIdlerによって発表された。[8]この新しいステロールは、北米太平洋岸に生息するフジツボの一種であるbalanus glandulaから大量に単離された。さらに、ロブスターやエビなどの甲殻類、例えばhomarus americanusやpandalus borealisからも少量のデスモステロールが見つかっている。これは、甲殻類がステロールを生合成することは確認されていないため、デスモステロールは外因的に生成されるに違いないという結論を強固にするものである。 [9]

生物学的発生

デスモステロールは、海洋無脊椎動物の大規模な集団に広く存在することが知られています。主な供給源としては、フジツボ[8] 、 紅藻[10] 、環形動物[11]、軟体動物[12 ]などが挙げられます。このことから、デスモステロールは植物プランクトンに外因性起源であるという考えが生まれました。1967年には、それまで検出されていなかった紅藻類、ローレンシア・ピンナティフィダ（Laurencia pinnatifida）、ポルシフォニア・ニグレッセンス（Polusiphonia nigrescens）、ポルフィラ・プルプレア（Porphyra purpurea） 、ダルス（Rhodymenia palmata）にも、高い割合でデスモステロールが含まれていることが確認されました。

1968年のIdler、Saito、Wisemanによる論文[10]では、 ダルスサンプルが分析され、存在するステロールがガス液体クロマトグラフィーで測定されました。サンプルは1964年と1965年にニューヨークのグランドマナン島の近くで収集され、デスモステロールの存在に有意な違いが見られました。サンプル1と2はサンプル3と4と同じ供給源からのものでしたが、すべてのサンプルは異なる時期に収穫されました。サンプル2、3、4の主なステロールはサンプル1と比較してデスモステロールであり、主なステロールはコレステロールでした。[10]これは、1年間でステロールサンプル（1と2）のデスモステロール組成に70％の差があることを示しています。フジツボのステロールに季節変動があるかどうかを示す決定的な証拠はありません。

ニューヨーク州グランドマナン島のダルスサンプルのステロール組成。データはIdlerの1968年の論文から引用。[10]

生合成

コレステロール生合成には、カンドゥッチ・ラッセル経路とブロッホ経路という2つの主要な経路があります。[13]コンラート・ブロッホにちなんで名付けられたブロッホ経路は、ヒトの細胞内でメバロン酸経路と並んで自然に存在します。この経路の発見により、ブロッホはフョードル・リネンと共に1964年にノーベル生理学・医学賞を受賞しました。この賞は「コレステロールと脂肪酸の代謝機構と制御に関する発見」に対して授与されました。[14]

デスモステロールからコレステロールへの合成経路

保存

デスモステロールは、海綿動物のバイオマーカーとして存在することが確認されている。しかし、共生細菌のステロール24-C-メチルトランスフェラーゼは、デスモステロールを他の海綿動物のバイオマーカーである24-イソプロペニルコレステロールおよび24-イソプロピリデンコレステロールにアルキル化する能力を有する。[15]デスモステロールが優れた保存性を有することを示す有意なデータは存在しない。

バイオマーカーとしての使用

バイオマーカーとしてのデスモステロールは、ケイトセロス・カルシトランス[16]やR.セティゲラ、N.クロステリウム[17]などの 珪藻類、および紅藻類[18]にとって重要である。しかし、デスモステロールは、リゾソレニア[17]のように、それが優勢なステロールとして存在する珪藻類の分類マーカーとして使用できる可能性がある。

ノルウェー北部、バルスフィヨルド

デスモステロールは、コペポーダ類の存在を示すバイオマーカーとして用いられてきた。P . pouchetiiとThalassiosira decipiensの植物プランクトンブルームでは、クロロフィル濃度が最大でもデスモステロール含有量が低かった。これは、これらの植物プランクトンにおけるコペポーダ類の個体数が少なく、効率的に除去されていることを示唆している。[19]

バルスフィヨルデンの最大クロロフィルにおけるバイオマーカー パターン。 (1) 24-ノルコレスタ-5,22E-ジエン-3β-オール、(2) 27-ノル-24-メチルコレスタ-5,22E-ジエン-3β-オール、(3) コレステロール-5,22E-ジエン-3β-オール、(4) コレステロール-5-エン-3β-オール、(5) 24-メチルコレスタ-5,22E-ジエン-3β-オール、(6) コレステロール-5,24-ジエン-3β-オール、(7) 24-メチルコレスタ-5,24(28)-ジエン-3β-オール、(8) 24-エチルコレスタ-5,24(28)ジエン-3β-オール

ペルー棚

珪藻類と珪鞭毛藻類は、ペルー棚地域の堆積物と水との境界面に存在する植物プランクトンの一種です。[5]この堆積物の鉱物学的分析では、多量の植物プランクトンが存在することが示唆されました。ブリストル大学の研究者たちは、酸素枯渇を経て無酸素状態となったこれらの堆積岩のステロール組成を調査しました。これらの状態は、形成時（約1年前）に存在していた脂質の保存性を高め、これらの化合物の分解を抑制しました。

測定技術

デスモステロールは、化学定数、オゾン分解、赤外分光法、NMR、質量分析法によって最も一般的に同定されています。[10]薄層クロマトグラフィーやガスクロマトグラフィーを用いたデスモステロールの測定は、より高度な技術の開発によりあまり一般的ではなくなりました。

デスモステロールの質量スペクトル（NIST標準参照データベース69のデータを使用）: NIST Chemistry WebBook [20]

GC-MS

水源からのサンプルは、分析前にまず抽出され、部分的に精製されます。ステロールは通常、精製後に誘導体化されます。脂質抽出物は、ガスクロマトグラフィーを用いたイオン化によってフラグメントに分離され、その後質量分析法で分析されます。デスモステロールは、質量スペクトルで見られるように、384に特徴的なm/zピークを有します。[6]

オゾン分解

デスモステロールは試料のオゾン分解によって同定され、デスモステロールのオゾン分解生成物の融点は128℃、n-ヘキサンとN,N-ジメチルホルムアミドを用いたペーパークロマトグラフィーによるRf値は0.31であった。また、オゾン分解生成物のC: 45.68、H: 4.45、N: 23.21の比も示した。[10]

参照

参考文献

  1. ^ Kamal, Md. Arif; Pal, Antara (2023年9月). 「デスモステロール、ラソステロール、コプロスタノールのリン脂質膜の相挙動への影響」.コロイドと表面A：物理化学的および工学的側面. 673 131489. doi :10.1016/j.colsurfa.2023.131489.
  2. ^ Bloch, Konrad (1965年10月). 「コレステロールの生物学的合成」. Science . 150 (3692): 19– 28. Bibcode :1965Sci...150...19B. doi :10.1126/science.150.3692.19. PMID  5319508.
  3. ^ Keber, Rok; Rozman, Damjana; Horvat, Simon (2013年1月). 「精子形成および精子成熟におけるステロール」. J​​ournal of Lipid Research . 54 (1): 20– 33. doi : 10.1194/jlr.R032326 . PMC 3520525. PMID  23093550 . 
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  20. ^ 「デスモステロール」. webbook.nist.gov . 2019年10月17日. 2023年6月10日閲覧。
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