S-アデノシルメチオニン
S-アデノシルメチオニン
名前
IUPAC体系名
(2 S )-2-アミノ-4-[( S )-{[(2 S ,3 S ,4 R ,5 R )-5-(4-アミノ-9 H -プリン-9-イル)-3,4-ジヒドロキシオキソラン-2-イル]メチル}メチルスルファニウムイル]ブタン酸
その他の名前
S -アデノシル- L -メチオニン;同じ; SAMe、AdoMet、ヘパラブ（インド）、アデメチオニン
識別子
3Dモデル（JSmol）
チェムブル
ケムスパイダー
ECHA 情報カード100.045.391
ケッグ
メッシュS-アデノシルメチオニン
ユニイ
  • InChI=1S/C15H22N6O5S/c1-27(3-2-7(16)15(24)25)4-8-10(22)11(23)14(26-8)21-6-20-9-12(17)18-5-19-13(9)21/h5-8,10-11,14,22-23H,2-4,16H2,1H3,(H2-,17,18,19,24,25)/p+1/t7?,8-,10-,11-,14-,27?/m1/s1 チェックはい
    キー: MEFKEPWMEQBLKI-YDBXVIPQSA-O チェックはい
  • InChI=1/C15H22N6O5S/c1-27(3-2-7(16)15(24)25)4-8-10(22)11(23)14(26-8)21-6-20-9-12(17)18-5-19-13(9)21/h5-8,10-11,14,22-23H,2-4,16H2,1H3,(H2-,17,18,19,24,25)/p+1/t7?,8-,10-,11-,14-,27?/m1/s1
    キー: MEFKEPWMEQBLKI-NNGIMXIKBF
  • O=C(O)C(N)CC[S+](C)C[C@H]3O[C@@H](n2cnc1c(ncnc12)N)[C@H](O)[C@@H]3O
プロパティ
C 15 H 22 N 6 O 5 S
モル質量398.44  g·mol −1
薬理学
A16AA02 ( WHO )
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。
☒北 検証する （何ですか  ？） チェックはい☒北

S-アデノシルメチオニン（ SAM ）は、 SAMe、 SAM-e、またはAdoMetという商品名でも知られ、メチル基転移、硫黄転移、およびアミノプロピル化に関与する一般的な補基質です。これらの同化反応は体全体で起こりますが、SAMの大部分は肝臓で生成され、消費されます。 [ 1 ] SAMから核酸、タンパク質、脂質、二次代謝物などの様々な基質へのメチル基転移は40種類以上知られています。SAMは、メチオニンアデノシルトランスフェラーゼによってアデノシン三リン酸（ATP）とメチオニンから生成されます1952年にジュリオ・カントーニによって初めて発見されました。 [ 1 ]

細菌では、SAMはSAMリボスイッチに結合し、メチオニンまたはシステイン生合成に関与する遺伝子を制御します。真核細胞では、SAMはDNA、tRNA、rRNAのメチル化、免疫応答、[ 2 ]アミノ酸代謝、硫黄転移など、様々なプロセスの調節因子として機能します。植物では、SAMは重要な植物ホルモンでありシグナル伝達分子であるエチレンの生合成に不可欠です。[ 3 ]

SAMeはうつ病、変形性関節症、肝疾患について研究されてきましたが、決定的な結果は得られていません。短期的には一般的に安全であると考えられていますが、長期的な安全性、妊娠中の使用、双極性障害や免疫力が低下している人へのリスクは依然として不明です。[ 4 ]

構造

S-アデノシルメチオニンは、メチオニンの硫黄原子にアデノシル基が結合した構造で、正電荷を帯びています。S-アデノシルメチオニンは、ATPとメチオニンからS-アデノシルメチオニン合成酵素によって以下の反応を経て合成されます。

ATP + L -メチオニン+ H 2 Oリン酸+二リン酸​​ + S -アデノシル- L -メチオニン⇌{\displaystyle \rightleftharpoons }

S -アデノシルメチオニンに存在するスルホニウム官能基は、その特異な反応性の中心です。酵素の種類に応じて、S -アデノシルメチオニンは以下の3つの生成物のいずれかに変換されます。

生化学

SAMサイクル

S N 2様メチル基転移反応。簡略化のため、 SAM補因子とシトシン塩基のみを示している。

SAMを生成、消費、そして再生する反応はSAMサイクルと呼ばれます。このサイクルの第一段階では、SAMを基質とするSAM依存性メチラーゼ（EC 2.1.1）が、 S -アデノシルホモシステインを生成物として生成します。 [ 5 ] S -アデノシルホモシステインは、生物学的多様性にもかかわらず、ほぼすべてのSAM依存性メチラーゼの強力な負の調節因子です。これはS -アデノシルホモシステイン加水分解酵素EC 3.3.1.1 Archived 2011-06-22 at the Wayback Machineによってホモシステインとアデノシンに加水分解され、ホモシステインは5-メチルテトラヒドロ葉酸からメチル基を転移することでメチオニンに戻されます。これは 2 種類のメチオニン合成酵素のいずれか(すなわち、コバラミン依存性 ( EC 2.1.1.13 Archived 2011-06-22 at the Wayback Machine ) またはコバラミン非依存性 ( EC 2.1.1.14 Archived 2011-06-22 at the Wayback Machine )) によって行われます。その後、このメチオニンは SAM に戻され、サイクルが完了します。[ 6 ] SAM回路の律速段階では、MTHFR（メチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素）が5,10-メチレンテトラヒドロ葉酸を5-メチルテトラヒドロ葉酸に不可逆的に還元する。[ 7 ]

ラジカルSAM酵素

多くの酵素がSAMを還元的に切断し、 5′-デオキシアデノシル5′-ラジカル、メチルラジカルなどのラジカルを生成します。これらの酵素はラジカルSAMと呼ばれます。これらはすべて、活性部位に鉄硫黄クラスターを有しています。 [ 8 ]この能力を持つ酵素のほとんどは、CxxxCxxCモチーフまたはその近似変異体を含む配列相同性領域を共有しています。この配列は、4Fe-4Sクラスターを構成する4つの金属のうち3つに結合する3つのシステイニルチオレート配位子を提供します。4つ目のFeはSAMに結合します。

これらの酵素によって生成されるラジカル中間体は、多種多様な異常な化学反​​応を起こす。ラジカルSAM酵素の例としては、胞子光生成物リアーゼ、ピルビン酸ギ酸リアーゼおよび嫌気性スルファターゼの活性体、リジン2,3-アミノムターゼ、そして補因子生合成、ペプチド修飾、金属タンパク質クラスター形成、tRNA修飾、脂質代謝などの様々な酵素が挙げられる。一部のラジカルSAM酵素は、2つ目のSAMをメチル供与体として使用する。ラジカルSAM酵素は、好気性生物よりも嫌気性細菌にはるかに多く存在する。それらは生命のあらゆる領域に存在し、大部分は未解明である。最近のバイオインフォマティクス研究では、この酵素ファミリーには65の固有反応を含む少なくとも114,000の配列が含まれていると結論付けられている。[ 9 ]

ラジカルSAM酵素の欠乏は、先天性心疾患、筋萎縮性側索硬化症、ウイルス感受性の増加など、さまざまな疾患と関連している。[ 9 ]

ポリアミン生合成

SAMのもう一つの主要な役割は、ポリアミンの生合成です。SA​​Mはアデノシルメチオニン脱炭酸酵素（EC 4.1.1.50 Archived 2011-06-22 at the Wayback Machine ）によって脱炭酸され、 S-アデノシルメチオニンアミンを形成します。この化合物はその後、プトレシンからスペルミジンやスペルミンなどのポリアミンの生合成において、n-プロピルアミン基を供与します。[ 10 ]

SAMは細胞の成長と修復に必須です。また、気分に影響を与えるエピネフリンなどのホルモンや神経伝達物質の生合成にも関与しています。 メチルトランスフェラーゼは、メッセンジャーRNAの5'キャップに隣接する1番目と2番目のヌクレオチドの2'ヒドロキシル基にメチル基を付加する役割も担っています。[ 11 ] [ 12 ]

治療用途

SAMeはうつ病、変形性関節症、肝疾患について研究されてきましたが、決定的な結果は得られていません。短期的には一般的に安全であると考えられていますが、長期的な安全性、妊娠中の使用、双極性障害や免疫力が低下している人へのリスクは依然として不明です。[ 4 ]

変形性関節症の痛み

2012年時点では、SAMが変形性関節症の痛みを軽減できるかどうかについては決定的な証拠がなく、実施された臨床試験は一般化するには規模が小さすぎた。[ 13 ]

肝疾患

SAMサイクルは1947年以来肝臓と密接に結びついており、アルコール性肝硬変の患者は血液中に大量のメチオニンを蓄積するためである。[ 14 ]細胞や動物モデルを用いた実験室試験から得られた複数の証拠は、 SAMが様々な肝疾患の治療に有効である可能性を示唆しているが、2012年現在、SAMの有効性と安全性を評価できる大規模なランダム化プラセボ対照臨床試験は実施されていない。[ 15 ] [ 16 ]

うつ

2016年のコクランレビューでは、大うつ病性障害については、「質の高い証拠が欠如しており、その証拠に基づいて確固たる結論を導き出すことができないことを考慮すると、成人のうつ病治療におけるSAMeの使用についてはさらに調査する必要がある」と結論付けています。[ 17 ]

2020年のシステマティックレビューでは、プラセボよりも有意に優れた効果があり、他の一般的な抗うつ薬（イミプラミンやエスシタロプラム）と同様の結果が得られたことが明らかになりました。[ 18 ]

抗がん治療

SAMは最近、エピジェネティック制御に役割を果たしていることが示されました。DNAメチル化は、哺乳類細胞の発達と分化の際のエピジェネティックな修飾における重要な制御因子です。マウスモデルでは、過剰なレベルのSAMが糖尿病性神経障害に関連する誤ったメチル化パターンに関係していることが示されています。SAMは、重要なエピジェネティック制御プロセスであるシトシンメチル化においてメチル供与体として機能します。[ 19 ]エピジェネティック制御に対するこの影響のため、SAMは抗がん剤として試験されています。多くのがんにおいて、増殖はDNAメチル化レベルが低いことに依存しています。in vitroでそのようながんに追加すると、がん遺伝子プロモーター配列が再メチル化され、プロトオンコゲンの産生が減少することが示されている。[ 20 ]大腸がんなどのがんでは、異常な全体的な高メチル化が腫瘍抑制遺伝子のプロモーター領域を阻害する可能性があります。これまでの情報とは対照的に、大腸がん（CRC）は、全体的な低メチル化とプロモーター特異的なDNAメチル化を特徴とする。[ 21 ]

薬物動態学

経口SAMは、腸溶錠（400～1000 mg）を服用後3～5時間で最高血漿濃度に達します。半減期は約100分です。[ 22 ]

各国での販売状況

カナダ、イギリス[ 23 ]、アメリカ合衆国では、SAMはSAM-e（SAMEまたはSAMeとも綴られる）という販売名で栄養補助食品として販売されている。 [ 24 ]アメリカ合衆国では、 1994年に栄養補助食品健康教育法が可決された後、1999年に導入された。 [ 25 ]

1979年にイタリア、1985年にスペイン、1989年にドイツで処方薬として導入されました。[ 25 ] 2012年現在、ロシア、インド、中国、イタリア、ドイツ、ベトナム、メキシコで処方薬として販売されています。[ 16 ]

副作用

SAMの摂取により、胃腸障害、消化不良、不安が生じる可能性があります。[ 22 ]長期的な影響は不明です。SA​​Mは弱いDNAアルキル化剤です。[ 26 ]

SAMのもう一つの報告された副作用は不眠症です。そのため、このサプリメントは朝に摂取されることが多いです。その他の軽度の副作用としては、食欲不振、便秘、吐き気、口渇、発汗、不安感/神経過敏などが報告されていますが、プラセボ対照試験では、これらの副作用はプラセボ群とほぼ同じ発生率でした。

相互作用と禁忌

SAMを特定の薬剤と同時に服用すると、セロトニン症候群（セロトニン過剰によって引き起こされる潜在的に危険な状態）のリスクが高まる可能性があります。これらの薬剤には、デキストロメトルファン（ロビタシン）、メペリジン（デメロール）、ペンタゾシン（タルウィン）、トラマドール（ウルトラム）などが含まれますが、これらに限定されるものではありません。[ 27 ]

SAMは、トリプトファンやハーブ薬のセイヨウオトギリソウ（セントジョーンズワート）を含む多くの抗うつ薬と相互作用し、セロトニン症候群やその他の副作用の可能性を高め、パーキンソン病に対するレボドパの有効性を低下させる可能性があります。 [ 4 ] SAMは、双極性障害の患者の躁病エピソードのリスクを高める可能性があります。[ 4 ]

毒性

2022年の研究では、SAMeが有毒である可能性があると結論付けられました。マンチェスター大学のジャン＝ミシェル・フスティン氏によると、研究者らは、過剰なSAMeが体内でアデニンとメチルチオアデノシンに分解され、どちらもメチル化を阻害するという逆説的な効果をもたらすことを発見しました。これは実験用マウスで健康被害を引き起こし、ヒト細胞を用いた試験管内試験でも確認されています。[ 28 ] [ 23 ]

参照

参考文献

  1. ^ a b Cantoni, GL (1952). 「L-メチオニンとアデノシン三リン酸から酵素的に形成される活性メチル供与体の性質」. J Am Chem Soc . 74 (11): 2942–3 . Bibcode : 1952JAChS..74.2942C . doi : 10.1021/ja01131a519 .
  2. ^ Ding, Wei; Smulan, Lorissa J.; Hou, Nicole S.; Taubert, Stefan; Watts, Jennifer L.; Walker, Amy K. (2015-10-06). 「S-アデノシルメチオニン濃度はメチル化依存性の異なる経路を介して自然免疫を制御する」 . Cell Metabolism . 22 (4): 633– 645. doi : 10.1016/j.cmet.2015.07.013 . PMC 4598287. PMID 26321661 .  
  3. ^ Wang, X.; Oh, MW; Komatsu, S. (2016-06-01). 「洪水および干ばつストレス下におけるダイズにおけるS -アデノシルメチオニン合成酵素の特性評価」 . Biologia Plantarum . 60 (2): 269– 278. Bibcode : 2016BioPl..60..269W . doi : 10.1007/s10535-016-0586-6 . ISSN 0006-3134 . S2CID 15567646 .  
  4. ^ a b c d「S-アデノシル-L-メチオニン（SAMe）：詳細」国立補完統合衛生センター、米国保健福祉省。2017年1月11日。 2025年5月20日閲覧。
  5. ^ Finkelstein J, Martin J (2000). 「ホモシステイン」.国際生化学・細胞生物学誌. 32 (4): 385–9 . doi : 10.1016/S1357-2725(99)00138-7 . PMID 10762063 . 
  6. ^ Födinger M, Hörl W, Sunder-Plassmann G (2000年1月～2月). 「5,10-メチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素の分子生物学」. J Nephrol . 13 (1): 20– 33. PMID 10720211 . 
  7. ^ Goyette, P.; Sumner, JS; Milos, R.; Duncan, AM; Rosenblatt, DS; Matthews, RG; Rozen, R. (1994-06-01). 「ヒトメチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素：cDNAの単離、マッピング、および変異同定」. Nature Genetics . 7 (2): 195– 200. doi : 10.1038/ng0694-195 . ISSN 1061-4036 . PMID 7920641. S2CID 23877329 .   
  8. ^ Booker, SJ; Grove, TL (2010). 「ラジカルSAM酵素の機構と機能の多様性」 . F1000 Biology Reports . 2 : 52. doi : 10.3410/B2-52 . PMC 2996862. PMID 21152342 .  
  9. ^ a b Landgraf, Bradley J.; McCarthy, Erin L.; Booker, Squire J. (2016-06-13). 「ラジカルS-アデノシルメチオニン酵素とヒトの健康と疾患」. Annual Review of Biochemistry . 85 : 485– 514. doi : 10.1146/annurev-biochem-060713-035504 . PMID 27145839 . 
  10. ^ Roje S (2006). 「S-アデノシル-L-メチオニン：普遍的なメチル基供与体を超えて」. Phytochemistry . 67 (15): 1686–98 . Bibcode : 2006PChem..67.1686R . doi : 10.1016/j.phytochem.2006.04.019 . PMID 16766004 . 
  11. ^ Loenen W (2006). 「S-アデノシルメチオニン：何でも屋であり、すべてをマスターしているか？」Biochem Soc Trans . 34 (Pt 2): 330–3 . doi : 10.1042/BST20060330 . PMID 16545107 . 
  12. ^チェン P、ゴードン R、タル J、ゼン G、ドクター B、パルダサラディ K、マッキャン P (1996)。「S-アデノシルメチオニンとメチル化」。ファセブJ. 10 (4): 471–80 .土井: 10.1096/fasebj.10.4.8647346。PMID 8647346。S2CID 11214528。  
  13. ^ Rutjes, AW; Nüesch, E; Reichenbach, S; Jüni, P (2009年10月7日). 「膝関節炎または股関節炎に対するS-アデノシルメチオニン」(PDF) . The Cochrane Database of Systematic Reviews . 2009 (4) CD007321. doi : 10.1002/14651858.CD007321.pub2 . PMC 7061276. PMID 19821403 .  
  14. ^ Mato, Jose M (1997). 「S-アデノシルメチオニン合成：分子メカニズムと臨床的意義」.薬理学と治療学. 73 (3): 265– 280. doi : 10.1016/s0163-7258(96)00197-0 . hdl : 10261/79246 . PMID 9175157 . 
  15. ^ Anstee, QM; Day, CP (2012年11月). 「肝疾患におけるS-アデノシルメチオニン（SAMe）療法：最新のエビデンスと臨床的有用性のレビュー」 . Journal of Hepatology . 57 (5): 1097– 109. doi : 10.1016/j.jhep.2012.04.041 . PMID 22659519 . 
  16. ^ a b Lu, SC; Mato, JM (2012年10月). 「肝臓の健康、損傷、および癌におけるS-アデノシルメチオニン」 .生理学レビュー. 92 (4): 1515–42 . doi : 10.1152/physrev.00047.2011 . PMC 3698976. PMID 23073625 .  
  17. ^ Galizia, I; Oldani, L; Macritchie, K; Amari, E; Dougall, D; Jones, TN; Lam, RW; Massei, GJ; Yatham, LN; Young, AH (2016年10月10日). 「成人のうつ病に対するS-アデノシルメチオニン（SAMe）」 .コクラン・システマティック・レビュー・データベース. 2016 ( 10) CD011286. doi : 10.1002/14651858.CD011286.pub2 . PMC 6457972. PMID 27727432 .  
  18. ^ Cuomo, Alessandro; Beccarini Crescenzi, Bruno; Bolognesi, Simone; Goracci, Arianna; Koukouna, Despoina; Rossi, Rodolfo; Fagiolini, Andrea (2020-09-05). 「大うつ病性障害（MDD）におけるS-アデノシルメチオニン（SAMe）：臨床医向けのシステマティックレビュー」 Annals of General Psychiatry . 19 (1). Springer Science and Business Media LLC: 50. doi : 10.1186/s12991-020-00298- z . ISSN 1744-859X . PMC 7487540. PMID 32939220 .   
  19. ^ Varela-Rey, Marta (2014). 「S-アデノシルメチオニン濃度がシュワン細胞DNAメチロームを制御する」 . Neuron . 81 ( 5): 1024– 1039. doi : 10.1016/j.neuron.2014.01.037 . PMC 3960855. PMID 24607226 .  
  20. ^ Schmidt, Thomas; Leha, Andreas; Salinas-Riester, Gabriela (2016年12月31日). 「S-アデノシルメチオニンによる前立腺癌細胞の治療は、転写プロファイルにおけるゲノムワイドな変化をもたらす」. Gene . 595 (2): 161– 167. doi : 10.1016/j.gene.2016.09.032 . PMID 27688072 . 
  21. ^ Tse, Janson (2017年9月12日). 「大腸がんにおける異常DNAメチル化：何を標的とすべきか？」Trends in Cancer . 3 (10): 698– 712. doi : 10.1016/j.trecan.2017.08.003 . PMID 28958388 . 
  22. ^ a b Najm WI, Reinsch S, Hoehler F, Tobis JS, Harvey PW (2004年2月). 「変形性関節症の症状に対するS-アデノシルメチオニン（SAMe）とセレコキシブの比較：二重盲検クロスオーバー試験。ISRCTN36233495」 . BMC Musculoskelet Disord . 5 6. doi : 10.1186/1471-2474-5-6 . PMC 387830. PMID 15102339 .  
  23. ^ a bマッキー、ロビン（2022年4月10日） 「生物学者がSAMeの『健康』サプリメントの毒性に警告」オブザーバー紙。
  24. ^ Woolston, Chris (2020年12月31日). 「SAM-eとは何か？」 HealthDay . 2020年8月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  25. ^ a b Bottiglieri, T (2002年11月). 「S-アデノシル-L-メチオニン（SAMe）：研究室からベッドサイドへ ― 多面的栄養分子の分子基盤」 .アメリカ臨床栄養学誌. 76 (5): 1151S– 1157S. doi : 10.1093/ajcn/76.5.1151S . PMID 12418493 . 
  26. ^ Rydberg B, Lindahl T (1982). 「細胞内メチル基供与体S-アデノシル-L-メチオニンによるDNAの非酵素的メチル化は潜在的に変異原性反応である」 . EMBO J. 1 ( 2): 211–6 . doi : 10.1002/j.1460-2075.1982.tb01149.x . PMC 553022. PMID 7188181 .  
  27. ^ 「SAMe - メイヨークリニック」メイヨークリニック。
  28. ^福本一樹;伊藤翔;サエル、ベンジャミン。テイラー、ジョージ。そう、シーチー。山野真由；とりば、ゆき。ヘイズ、アンドリュー。岡村仁；ジャン＝ミッシェル・フスティン（2022年4月5日）。「過剰な S-アデノシルメチオニンは、アデニンへの異化作用を介してメチル化を阻害します。 」コミュニケーション生物学。５（１）。Nature Publishing Group : 313. doi : 10.1038/s42003-022-03280-5。hdl : 2433/269415。ISSN 2399-3642。PMC 8983724。PMID 35383287。   
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=S-アデノシルメチオニン&oldid =1325712413」より取得