酵素学において、β-カロテン-15,15'-ジオキシゲナーゼ（EC 1.13.11.63）は、系統名β-カロテン：酸素-15,15'-ジオキシゲナーゼ（結合切断酵素）の酵素です。[ 5 ] [ 6 ]ヒトではBCO1遺伝子によってコードされています。この酵素は、以下の化学反応を触媒します。
- ベータカロチン+ O 2 → 2オールトランスレチナール
これはβ-カロテンを切断する分解反応であり、分子状酸素を利用し、胆汁酸塩とチロキシンの存在によって促進され、2分子のレチナールを生成する。ヒトでは、この酵素は小腸と肝臓に存在する。[ 7 ]このジオキシゲナーゼはまた、β-クリプトキサンチン、トランス-β-アポ-8'-カロテナール、β-4'-アポ-β-カロテナール、α-カロテン、γ-カロテンを降順に非対称切断し、1分子のレチナールを生成する。これらはすべてC 30を超える炭素鎖を持ち、少なくとも1つの非置換β-イオノン環を有する基質である。[ 8 ]
この酵素は、（酵素学的に定義された）酸化還元酵素ファミリーに属し、特に酸素を酸化剤として酸素の取り込みまたは還元を行う、一対の供与体に作用する酵素です。関連酵素として、BCMO1遺伝子によってコードされるβ-カロテン15,15'-モノオキシゲナーゼがあり、β-カロテンを対称的に2つのレチナール分子に切断します。[ 9 ] [ 10 ]
一般的に、肉食動物はイオノン含有カロテノイドの変換能が低く、ネコ科動物（猫）などの純粋肉食動物はβ-カロテン15,15'-ジオキシゲナーゼとβ-カロテン15,15'-モノオキシゲナーゼを欠いているため、カロテノイドをレチナールに変換できず、その結果、これらの種ではカロテノイドはビタミンAに変換されない。彼らは食事中に既成ビタミンAを摂取しているに違いない。[ 11 ]
β-カロテン-15,15'-ジオキシゲナーゼは、類似性に基づいて定義されたカロテノイドオキシゲナーゼファミリー（InterPro : IPR004294）に属します。このファミリーの酵素は、通常4つのHis残基によって配位されたFe 2+活性部位を有します。
参考文献
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