ポリグルタミン酸
ポリグルタミン酸
ガンマPGA
名前
IUPAC体系名
ポリ[イミノ[1-カルボキシ-4-オキソ-1,4-ブタンジイル]]
識別子
ケムスパイダー
  • なし
プロパティ
（C 5 H 7 NO 3）n
モル質量変数
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。

ポリグルタミン酸（PGA）は、アミノ酸であるグルタミン酸（GA）のポリマーです。個々のモノマーが結合する位置によって、PGAは、GAのアミノ基とGA側鎖末端のカルボキシル基の間でペプチド結合を形成するガンマPGA（ポリ-γ-グルタミン酸、γ-PGA）と、α-カルボキシル基を用いてペプチド結合を形成するアルファPGAに分類さ れます。

ガンマPGAは細菌発酵によって生成されます。日本の食品である納豆の主成分であり、幅広い用途があります。

アルファ PGA は薬物送達システムとして研究されてきました。

構造

どちらの形態のPGAもペプチド結合によって結合しています。グルタミン酸は不斉中心を有するため、どちらの形態のPGAもL-グルタミン酸、D-グルタミン酸、あるいは両者の混合物から製造できます。実用上、α-PGAは主にL-グルタミン酸で構成されていますが[ 1 ] 、 γ-PGAは両者の混合物である傾向があります[ 2 ] 。

プロパティ

ガンマPGAは非免疫原性で生分解性である。[ 2 ]熱水中で加水分解する。[ 3 ]

どちらの形態も両親媒性で水溶性であり、負に帯電している。[ 1 ] [ 2 ]

合成

ガンマPGAは工業的には発酵によって生産されます。生合成プロセスは、 RacEによるラセマー化から始まり、L-グルタミン酸がD-グルタミン酸に変換されます。その後、オペロン上の一連の遺伝子が分子を組み立て、細菌細胞外へ排出します。[ 2 ]

アルファPGAは、開環重合反応を利用した化学合成によって工業的に製造されている。[ 1 ]

発生

ガンマPGAは、多くのバチルス属細菌によって産生されます。最もよく知られているのは納豆で、枯草菌によって産生されます。[ 4 ]また、炭疽菌の莢膜の重要な成分でもあり、免疫系から細菌を隠し、無制限に増殖することを可能にします。[ 5 ]

用途

ガンマPGAは食品（増粘剤の可能性）、医薬品（前臨床）[ 6 ] [ 7 ]化粧品[ 8 ]および水処理に使用されています。[ 9 ]

アルファPGAは、抗癌剤パクリタキセルの送達補助剤として使用されており、 [ 10 ]一般名はパクリタキセルポリグルメクスです。[ 11 ] 1型糖尿病の治療への応用とエイズワクチンの製造への潜在的な利用に関する研究が進行中です。

水処理

ガンマPGA、硫酸カルシウム、炭酸カルシウムの混合物をベースにした「ポリグルPGα21Ca」水凝集剤[ 12 ]は、国際移住機関によって難民の水処理に使用されています。[ 13 ]

精密濾過膜の細孔表面に結合して共有結合したG-PGAは、非常に高い重金属吸着能力を示した。[ 14 ] G-PGAは、適切な低圧限外濾過技術により、水から鉛イオンの99.8%を結合して効率的に除去することがわかった。[ 15 ]

参考文献

  1. ^ a b c Zhang, Y; Song, W; Lu, Y; Xu, Y; Wang, C; Yu, DG; Kim, I (2022年4月25日). 「薬物送達のためのポリ(α-L-グルタミン酸)ベースのナノマテリアルの最近の進歩」 . Biomolecules . 12 (5): 636. doi : 10.3390 / biom12050636 . PMC  9138577. PMID  35625562 .
  2. ^ a b c d Li, D; Hou, L; Gao, Y; Tian, Z; Fan, B; Wang, F; Li, S (2022年3月2日). 「ポリ-γ-グルタミン酸の微生物合成における最近の進歩：レビュー」 . Foods . 11 ( 5). doi : 10.3390/foods11050739 . PMC 8909396. PMID 35267372 .  
  3. ^ Goto, A.; Kunioka, M. (1992). 「Bacillus subtilis IF03335由来のポリ(γ-グルタミン酸)の生合成と加水分解」 .バイオサイエンス、バイオテクノロジー、生化学. 56 (7): 1031– 1035. doi : 10.1271/bbb.56.1031 . PMID 27286372 . 
  4. ^ Johnson, Leah C.; Akinmola, Adekunle Titus; Scholz, Carmen (2022年3月). 「ポリ(グルタミン酸): 納豆から薬物送達システムまで」.生体触媒と農業バイオテクノロジー. 40 102292. doi : 10.1016/j.bcab.2022.102292 . S2CID 246628249 . 
  5. ^ Jang, J; Cho, M; Chun, JH; Cho, MH; Park, J; Oh, HB; Yoo, CK; Rhie, GE (2011年9月). 「炭疽菌のポリ-γ-D-グルタミン酸莢膜は致死毒素の活性を高める」 .感染と免疫. 79 (9): 3846–54 . doi : 10.1128/IAI.01145-10 . PMC 3165481. PMID 21690241 .  
  6. ^ Choi, Jae-Chul; Uyama, Hiroshi; Sung, Chul-Hoon Lee and Moon-Hee (2015-06-28). 「超高分子量ポリ-γ-グルタミン酸の創傷治癒促進効果」 . Journal of Microbiology and Biotechnology . 25 (6): 941– 945. doi : 10.4014/jmb.1412.12083 . PMID 25791849 . 
  7. ^ Lee, Na-Ri; Go, Tae-Hun; Lee, Sang-Mee; Jeong, Seong-Yun; Park, Geun-Tae; Hong, Chang-Oh; Son, Hong-Joo (2014-04-21). 「Bacillus subtilis D7が産生するポリ-γ-グルタミン酸の新たな機能特性のin vitro評価」 . Saudi Journal of Biological Sciences . 21 (2): 153– 158. doi : 10.1016/j.sjbs.2013.09.004 . ISSN 1319-562X . PMC 3942858. PMID 24600308 .   
  8. ^ Eroglu, I. (2022年3月12日). 「スキンケアにおけるポリグルタミン酸の解説」 . Ejollify . 2022年4月12日閲覧。
  9. ^安全な飲料水を世界に届ける
  10. ^ C. Li; DF Yu; A. Newman; F. Cabral; C. Stephens; NR Hunter; L. Milas; S. Wallace (1998). 「新規水溶性ポリ（L-グルタミン酸）-パクリタキセル複合体を用いた、進行癌の完全退縮」（PDF） . Cancer Research . 58 (11): 2404– 2409. PMID 9622081 . 
  11. ^ Singer, JW (2005年12月5日). 「パクリタキセルポリグルメクス（XYOTAX, CT-2103）：高分子タキサン」. Journal of Controlled Release . 109 ( 1–3 ): 120–6 . doi : 10.1016/j.jconrel.2005.09.033 . PMID 16297482 . 
  12. ^柳橋智一; 小林元義; 大森啓介 (2019年8月22日). 「ポリ-γ-グルタミン酸凝集剤の超微粒子セメント懸濁液の凝集沈殿処理への応用」 .水. 11 (9): 1748. doi : 10.3390/w11091748 . hdl : 2241/00161157 .凝集剤としては、食品由来アミノ酸系ポリ​​マーであるPGAF（PGα21Ca、日本ポリグル株式会社、大阪、日本）を用いた。図3はPGα21Caの外観を示す。PGα21Caは、枯草菌（Bacillus subtilis）[7]から得られるアミノ酸であるγ-PGAからなる天然ポリマーである。 PGα21Caは、平均分子量10 7の架橋γ-PGAと硫酸カルシウム、炭酸カルシウム水和物などの天然ミネラルで構成されています。
  13. ^ 「国連移住機関と日本、シエラレオネに新たな浄水施設を引き渡した」国際移住機関。
  14. ^ Bhattacharyya, D (1998年4月). 「高容量重金属吸着のための新規ポリグルタミン酸官能化精密濾過膜」. Journal of Membrane Science . 141 (1): 121– 135. doi : 10.1016/S0376-7388(97)00301-3 .
  15. ^ Inbaraj et al. (2006)
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=ポリグルタミン酸&oldid= 1304417500」より取得