α-パリナリン酸
α-パリナリン酸
α-パリナリン酸の構造式
α-パリナリン酸分子の空間充填モデル
名前
推奨IUPAC名
(9 Z ,11 E ,13 E ,15 Z )-オクタデカ-9,11,13,15-テトラエン酸
その他の名前
シス-パリナリン酸α-パリナリン酸
識別子
3Dモデル（JSmol）
チェビ
ケムスパイダー
ユニイ
  • InChI=1S/C18H28O2/c1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17- 18(19)20/h3-10H,2,11-17H2,1H3,(H,19,20)/b4-3-,6-5+,8-7+,10-9- チェックはい
    キー: IJTNSXPMYKJZPR-ZSCYQOFPSA-N チェックはい
  • InChI=1/C18H28O2/c1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17- 18(19)20/h3-10H,2,11-17H2,1H3,(H,19,20)/b4-3-,6-5+,8-7+,10-9-
    キー: IJTNSXPMYKJZPR-ZSCYQOFPBE
  • O=C(O)CCCCCCC/C=C\C=C\C=C\C=C/CC
プロパティ
C 18 H 28 O 2
モル質量276.41372
融点85～86℃（185～187°F、358～359K）
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。
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α-パリナリン酸は共役多価不飽和脂肪酸である。1933年に辻本と小柳によって発見された[ 1 ]。18個の炭素原子と4つの共役二重結合を有する。α-パリナリン酸は、単結合と二重結合がメチレン基（−CH 2 −）で区切られた通常の「メチレン中断型」多価不飽和脂肪酸とは構造的にも化学的にも区別される。交互二重結合が蛍光特性を持つことから、α-パリナリン酸は生体膜の研究において分子プローブとして広く用いられている。

天然資源

α-パリナリン酸は、フィジーなどの太平洋諸島に生息するマキタ（Parinari laurina）の種子に自然に含まれています。マキタの種子には、主成分として約46％のα-パリナリン酸と34％のα-エレオステアリン酸が含まれており、飽和脂肪酸、オレイン酸、リノール酸は少量です。[ 2 ] α-パリナリン酸は、バルサミノ科のImpatiens balsaminaの種子油にも含まれています。Impatiens balsaminaの主な脂肪酸は、パルミチン酸4.7％、ステアリン酸5.8％ 、アラキジン酸2.8％ 、オレイン酸18.3％、リノール酸9.2％、リノレン酸30.1％、α-パリナリン酸29.1％です。[ 3 ]また、菌類のクラヴリナ・クリスタタ[ 4 ]や植物のセバスティアナ・ブラジリエンシス（トウダイグサ科）にも存在します。[ 5 ]

合成

生合成

植物インパチエンス・バルサミナにおけるα-パリナリン酸の生成機構が、分子生物学の手法を用いて解明された。共役二重結合の形成に関与する酵素は、発現配列タグを用いて同定され、「コンジュガーゼ」と名付けられた。この酵素は、脂肪酸に二重結合を導入する脂肪酸デサチュラーゼ酵素ファミリーに関連している。 [ 6 ]

化学合成

α-パリナリン酸は、α-リノレン酸を出発物質として化学的に合成することができる。この合成法は、天然に存在する多価不飽和脂肪酸の1,4,7-オクタトリエンメチレン中断シス二重結合を、高収率で1,3,5,7-オクタテトラエンに変換することを可能にする。 [ 7 ]近年（2008年）、Leeらは、反復クロスカップリングと呼ばれるモジュール設計法を用いた簡便かつ効率的な化学合成を報告した。[ 8 ]

用途

膜プローブ

パリナリン酸のα-およびβ-（全トランス）異性体は、脂質二重層における相転移をモニタリングすることにより、脂質間相互作用の分子プローブとして用いられる。 [ 9 ] α-パリナリン酸は、哺乳類細胞[ 10 ] 、神経組織[ 11 ]のリン脂質二重層に正常に統合され、膜の生体物理学的特性への影響は最小限であることが示された。隣接する膜脂質との分子相互作用は、α-パリナリン酸の蛍光に予測可能な影響を与え、それに伴うエネルギー強度の微妙な変化は分光学的に測定することができる。

研究者たちは、α-パリナリン酸を膜生物物理学の研究に有効利用してきました。例えば、一部の腫瘍細胞の膜二重層を横切る「流動性勾配」の存在を証明するのに役立ちました。つまり、膜の内側の単分子層は外側の単分子層よりも流動性が低いのです。[ 12 ]

脂質-タンパク質相互作用

α-パリナリン酸は、膜タンパク質と脂質との相互作用を研究するための発色団としても用いられます。α-パリナリン酸は通常の膜脂質と類似しているため、その摂動作用は最小限です。[ 13 ]吸収スペクトルのシフト、α-パリナリン酸蛍光の増強、誘起円二色性、タンパク質中のトリプトファンアミノ酸と結合した発色団との間のエネルギー移動を測定することで、タンパク質と脂質の分子間相互作用に関する情報を得ることができます。[ 13 ]例えば、この技術は、脂肪酸が血清アルブミン（非常に豊富な血液タンパク質）に結合する仕組み、[ 14 ] [ 15 ]リポタンパク質の構造特性評価を含む脂質輸送プロセス、[ 16 ]リン脂質輸送タンパク質[ 17 ]を調べるために使用されます。

臨床用途

血清または血漿中の脂肪酸濃度は、血清アルブミンの結合部位と競合するα-パリナリン酸を用いて測定することができる。[ 18 ]

食品化学

α-パリナリン酸は、食品タンパク質の疎水性と泡立ち特性、 [ 19 ] [ 20 ]およびビールの泡安定性[ 21 ]の研究に使用されてきた。この後者の研究では、ビール中のタンパク質が泡を減らす中鎖および長鎖脂肪酸からビールを保護するのに役立つため、α-パリナリン酸は蛍光アッセイで使用され、ビール中のタンパク質の脂質結合能を評価した。

腫瘍細胞に対する細胞毒性効果

α-パリナリン酸は、濃度5μM以下で細胞培養中のヒト白血病細胞に対して細胞毒性を示し、腫瘍細胞を脂質過酸化反応（フリーラジカルが細胞膜脂質の電子と反応して細胞損傷を引き起こすプロセス）に対して感受性にする。 [ 22 ]同様に、細胞培養で増殖した悪性神経膠腫に対しても細胞毒性を示す。 [ 23 ]培養で増殖した正常（非腫瘍性）アストロサイトは、α-パリナリン酸の細胞毒性効果に対する感受性がはるかに低い。[ 23 ]腫瘍細胞に対するこの優先的な毒性は、悪性細胞と正常細胞間のc-Jun N末端キナーゼとフォークヘッド転写因子の異なる調節によるものである。[ 24 ]

参考文献

  1. ^辻本正史、小柳博司 (1933). 「アカリトム」「パリナリウム・ラウリナム」の核油に含まれる新規不飽和酸。 I.工業化学雑誌36 (別冊): 110–113。
  2. ^ Hilditch TP他 (1964).『天然脂肪の化学構成』第4版. 253ページ.
  3. ^ Gunstone FD (1996).脂肪酸と脂質の化学. ベルリン: Springer Verlag. p. 10. ISBN 0-8342-1342-7。
  4. ^遠藤 誠・G 志平・高木 孝文 (1991). 担子菌類7種と子嚢菌類3種の脂質成分.日本油化学会誌40 (7): 574–577.
  5. ^ Spitzer V, Tomberg W, Zucolotto M. (1996). Sebastiana brasiliensis Sprengel (Euphorbiaceae)の種子油中のα-パリナリン酸の同定.アメリカ油化学会誌73 (5): 569–573
  6. ^ Cahoon EB, Carlson TJ, Ripp KG, Schweiger BJ, Cook GA, Hall SE, Kinney AJ (1999年10月). 「共役二重結合の生合成起源：トランスジェニック大豆胚における高価値乾性油脂肪酸成分の生成」 . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 96 (22): 12935–40 . Bibcode : 1999PNAS...9612935C . doi : 10.1073 / pnas.96.22.12935 . PMC 23170. PMID 10536026 .  
  7. ^ Kuklev DV, Smith WL (2004年9月). 「パリナリン酸の4つの異性体の合成」. Chem. Phys. Lipids . 131 (2): 215–22 . doi : 10.1016/j.chemphyslip.2004.06.001 . PMID 15351273 . 
  8. ^ Lee SJ, Gray KC, Paek JS, Burke MD (2008年1月). 「反復クロスカップリングによるポリエン天然物の簡便かつ効率的なモジュール合成」. J. Am. Chem. Soc . 130 (2): 466–8 . doi : 10.1021/ja078129x . PMC 3107126. PMID 18081295 .  
  9. ^ Sklar LA, Hudson BS, Simoni RD (1975年5月). 「膜プローブとしての共役ポリエン脂肪酸：予備的特性評価」 . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 72 (5): 1649–53 . Bibcode : 1975PNAS...72.1649S . doi : 10.1073 / pnas.72.5.1649 . PMC 432600. PMID 1057769 .  
  10. ^ Rintoul DA, Simoni RD (1977年11月). 「培養哺乳類細胞の脂質への天然蛍光脂肪酸の取り込み」 . J. Biol. Chem . 252 (22): 7916–8 . doi : 10.1016/S0021-9258(17)40910-0 . PMID 914848 . 
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