グルタチオン-アスコルビン酸回路。略語は本文中で定義されています。 アスコルビン酸-グルタチオン回路( フォイヤー -ハリウェル -アサダ 経路 とも呼ばれる)は、代謝 において老廃物として生成される活性酸素種である 過酸化水素 (H 2 O 2 )を解毒する代謝経路 である。この回路には、アスコルビン酸 、グルタチオン 、NADPHといった 抗酸化 代謝物と、これらの代謝物を結合する酵素が関与している。[ 1 ]
この経路の最初のステップでは、アスコルビン酸ペルオキシダーゼ (APX) がアスコルビン酸 (ASC) を電子供与体としてH 2 O 2 を水に還元します。酸化アスコルビン酸 (モノデヒドロアスコルビン酸、MDA) はモノデヒドロアスコルビン酸還元酵素 (MDAR) によって再生されます。[ 2 ] しかし、モノデヒドロアスコルビン酸はラジカルで あるため、急速に還元されなければアスコルビン酸とデヒドロアスコルビン酸(DHA) に不均化します。デヒドロアスコルビン酸は デヒドロアスコルビン酸還元酵素(DHAR) によって GSH を消費してアスコルビン酸に還元され、酸化グルタチオン ( GSSG ) が生成されます。最後にGSSG は グルタチオン還元酵素 (GR) によって NADPH を電子供与体として還元されます。したがってアスコルビン酸 とグルタチオン は消費されず、正味の電子の流れは NADPH からH 2 O 2 になります。デヒドロアスコルビン酸の還元は非酵素的であるか、またはグルタチオン S- トランスフェラーゼオメガ1 やグルタレドキシン などのデヒドロアスコルビン酸還元酵素活性を持つタンパク質によって触媒される。[ 3 ] [ 4 ]
植物 では、グルタチオン-アスコルビン酸回路が細胞質 、ミトコンドリア 、プラスチド 、ペルオキシソーム で機能している。[ 5 ] [ 6 ] 植物細胞にはグルタチオン、アスコルビン酸、NADPHが高濃度で存在するため、グルタチオン-アスコルビン酸回路がH 2 O 2の 解毒に重要な役割を果たしていると考えられている。しかしながら、ペルオキシレドキシン やグルタチオンペルオキシダーゼなどの他の酵素( ペルオキシダーゼ )も、チオレドキシン やグルタレドキシンを 還元基質として利用し、植物におけるH 2 O 2の除去に寄与している。 [ 7 ]
参照
参考文献 ^ Noctor G, Foyer CH (1998年6月). 「アスコルビン酸とグルタチオン:活性酸素の抑制」. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol . 49 : 249–279 . doi : 10.1146/annurev.arplant.49.1.249 . PMID 15012235 . ^ Wells WW, Xu DP (1994年8月). 「 デヒドロアスコルビン酸還元」 . J. Bioenerg. Biomembr . 26 (4): 369–77 . doi : 10.1007/BF00762777 . PMID 7844111. S2CID 24723138 . ^ Whitbread AK, Masoumi A, Tetlow N, Schmuck E, Coggan M, Board PG (2005). 「オメガクラスのグルタチオントランスフェラーゼの特性評価」. グルチオントランスフェラーゼとガンマ-グルタミルトランスペプチダーゼ . Methods in Enzymology. Vol. 401. pp. 78– 99. doi : 10.1016/S0076-6879(05)01005-0 . ISBN 9780121828066 . PMID 16399380 .^ Rouhier N, Gelhaye E, Jacquot JP (2002). 「部位特異的変異誘発による植物グルタレドキシンの活性部位の探索」. FEBS Lett . 511 ( 1– 3): 145– 9. Bibcode : 2002FEBSL.511..145R . doi : 10.1016/ S0014-5793 (01)03302-6 . PMID 11821065. S2CID 29816004 . ^ Meyer A (2009年9月). 「グルタチオンの恒常性と酸化還元シグナル伝達の統合」. J Plant Physiol . 165 (13): 1390–403 . doi : 10.1016/j.jplph.2007.10.015 . PMID 18171593 . ^ Jimenez A, Hernandez JA, Pastori G, del Rio LA, Sevilla F (1998年12月). 「エンドウの葉の老化におけるミトコンドリアとペルオキシソームのアスコルビン酸-グルタチオンサイクルの役割」 . Plant Physiol . 118 (4): 1327–35 . doi : 10.1104/pp.118.4.1327 . PMC 34748. PMID 9847106 . ^ Rouhier N, Lemaire SD, Jacquot JP (2008). 「光合成生物におけるグルタチオンの役割:グルタレドキシンとグルタチオン化の新たな機能」 (PDF) . Annu Rev Plant Biol . 59 : 143–66 . Bibcode : 2008AnRPB..59..143R . doi : 10.1146/annurev.arplant.59.032607.092811 . PMID 18444899 .