カロテノイドオキシゲナーゼ
| 網膜色素上皮膜タンパク質 | |||||||
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[[ファイル:PDB 2biw  網膜形成カロテノイドオキシゲナーゼの構造。[ 1 ] | |||||||
| 識別子 | |||||||
| シンボル | RPE65 | ||||||
| ファム | PF03055 | ||||||
| インタープロ | IPR004294 | ||||||
| SCOP2 | 2biw /スコープ/ SUPFAM | ||||||
| OPMスーパーファミリー | 103 | ||||||
| OPMタンパク質 | 2biw | ||||||
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カロテノイドオキシゲナーゼは、カロテノイドを分解してビタミンAとして知られるレチノールなどを生成する酵素ファミリーです。このファミリーには、網膜色素上皮細胞に豊富に発現し、オールトランスレチニルエステルから11-シス-レチノールの生成を触媒するRPE65 と呼ばれる酵素が含まれています。
β-カロテン、リコピン、ルテイン、β-クリプトキサンチンなどのカロテノイドは、植物や特定の細菌、藻類、真菌で生成され、光合成の補助色素として、また光防御のための酸素ラジカルのスカベンジャーとして機能します。また、動物にとっては必須の栄養素です。カロテノイドオキシゲナーゼは、さまざまなカロテノイドを、植物ではホルモン、色素、フレーバー、花の香り、防御化合物として機能するアポカロテノイド、動物ではビタミン、オプシンの発色団、シグナル伝達分子として機能するレチノイドなど、生物学的に重要な一連の生成物に分解します。[ 3 ]カロテノイドオキシゲナーゼの例には、次のものがあります。
- 動物由来のβ-カロテン15,15'-モノオキシゲナーゼ（BCO1）は、β-カロテンを中央の二重結合で対称的に切断し、2分子のレチナールを生成します。[ 3 ]
- 動物由来のβ-カロテン-9',10'-ジオキシゲナーゼ（BCO2）は、β-カロテンを非対称的にアポ-10'-β-カロテナールとβ-イオノンに分解し、後者はレチノイン酸に変換されます。リコピンも酸化的に分解されます。[ 3 ]
- 植物由来の9-シス-エポキシカロテノイドジオキシゲナーゼは、9-シス-キサントフィルをキサントキシンに分解し、キサントキシンはホルモンであるアブシシン酸の前駆体となる。[ 4 ]家禽によく見られる黄色の皮膚は、β-カロテンジオキシゲナーゼ2（BCDO2）酵素の欠損による皮膚へのカロテノイドの蓄積が原因と考えられる。BCO2遺伝子の発現阻害は、制御性変異によって引き起こされる。[ 5 ]
- 細菌およびシアノバクテリア由来のアポカロテノイド-15,15'-オキシゲナーゼは、β-カロテンではなくβ-アポカロテナールをレチナールに変換する。このタンパク質は7枚羽根のβプロペラ構造を有する。[ 6 ]
- 視覚オプシン再生中の 11-シス レチナールの生成に重要な、脊椎動物の網膜色素上皮 65 kDa タンパク質(RPE65)。
このファミリーのメンバーは、通常 4 つのヒスチジンによって保持される鉄 (II) 活性中心を使用します。
このドメインを含むヒトタンパク質
参考文献
- ^ Kloer DP, Ruch S, Al-Babili S, Beyer P, Schulz GE (2005年4月). 「レチナール形成カロテノイドオキシゲナーゼの構造」. Science . 308 ( 5719): 267–9 . Bibcode : 2005Sci...308..267K . doi : 10.1126/science.11 08965. PMID 15821095. S2CID 6318853 .
- ^ Kiser PD, Zhang J, Badiee M, Li Q, Shi W, Sui X, 他 (2015年6月). 「脊椎動物の視覚に必須なレチノイドイソメラーゼの触媒機構」 . Nature Chemical Biology . 11 (6): 409–15 . doi : 10.1038/nchembio.1799 . PMC 4433804. PMID 25894083 .
- ^ a b c Wyss A (2004年1月). 「カロテンオキシゲナーゼ：二重結合切断酵素の新たなファミリー」 . The Journal of Nutrition . 134 (1): 246S– 250S. doi : 10.1093/jn/134.1.246S . PMID 14704328 .
- ^ Tan BC, Joseph LM, Deng WT, Liu L, Li QB, Cline K, McCarty DR (2003年7月). 「シロイヌナズナ9-シスエポキシカロテノイドジオキシゲナーゼ遺伝子ファミリーの分子特性」 . The Plant Journal . 35 (1): 44– 56. doi : 10.1046/j.1365-313X.2003.01786.x . PMID 12834401 .
- ^ Eriksson J, Larson G, Gunnarsson U, Bed'hom B, Tixier-Boichard M, Strömstedt L, et al. (2008年2月). Georges M (編). 「黄色皮膚遺伝子の同定により、家畜鶏の雑種起源が明らかになる」 . PLOS Genetics . 4 (2) e1000010. doi : 10.1371/journal.pgen.1000010 . PMC 2265484. PMID 18454198 .
- ^ Kloer DP, Ruch S, Al-Babili S, Beyer P, Schulz GE (2005年4月). 「レチナール形成カロテノイドオキシゲナーゼの構造」. Science . 308 ( 5719): 267–9 . Bibcode : 2005Sci...308..267K . doi : 10.1126/science.11 08965. PMID 15821095. S2CID 6318853 .
さらに読む
- Nicoletti A, Wong DJ, Kawase K, Gibson LH, Yang-Feng TL, Richards JE, Thompson DA (1995年4月). 「網膜色素上皮細胞に特異的に発現する61 kDaのタンパク質をコードするヒト遺伝子の分子生物学的特徴」. Human Molecular Genetics . 4 (4): 641–9 . doi : 10.1093/hmg/4.4.641 . PMID 7633413 .
