チアミンピロリン酸

チアミンピロリン酸
名称
	IUPAC名 2-[3-[(4-アミノ-2-メチルピリミジン-5-イル)メチル]-4-メチル-1,3-チアゾール-3-イウム-5-イル]エチルホスホノリン酸水素二塩酸塩
	その他の名称チアミン二リン酸
識別記号
CAS番号	136-08-3 Y;
3Dモデル ( JSmol )	インタラクティブ画像;
ChEBI	CHEBI:9532;
ChemSpider	10670483 Y;
KEGG	C00068;
MeSH	チアミン+ピロリン酸
PubChem CID	1132;
UNII	Q57971654Y Y;
CompToxダッシュボード ( EPA )	DTXSID2048404;
	InChI InChI=1S/C12H17N4OS・ClH・H4O7P2/c1-8-11(3-4-17)18-7-16(8)6-10-5-14-9(2)15-12(10)13;;1-8(2,3)7-9(4,5)6/h5,7,17H,3-4,6H2,1-2H3,(H2,13,14,15);1H;(H2,1,2,3)(H2,4,5,6)/q+1;;/p-1 Y 凡例: NBSUTVXQOGUTJX-UHFFFAOYSA-M Y; InChI=1/C12H17N4OS・ClH・H4O7P2/c1-8-11(3-4-17)18-7-16(8)6-10-5-14-9(2)15-12(10)13;;1-8(2,3)7-9(4,5)6/h5,7,17H,3-4,6H2,1-2H3,(H2,13,14,15);1H;(H2,1,2,3)(H2,4,5,6)/q+1;;/p-1 凡例: NBSUTVXQOGUTJX-REWHXWOFAB;
	スマイルズ Cc2ncc(C[n+]1csc(CCOP(=O)(O)OP(=O)(O)O)c1C)c(N)n2;
性質
化学式	C 12 H 19 N 4 O 7 P 2 S +
モル質量	425.314382 g/mol
	特に記載がない限り、データは標準状態（25℃ [77℉]、100kPa）における物質のものです。 Y 確認（何ですか？） YN 情報ボックス参考文献

Chemical compound

チアミンピロリン酸（TPPまたはThPP）、チアミン二リン酸（ThDP）、またはコカルボキシラーゼ^[1]は、チアミンジホスホキナーゼ酵素によって生成されるチアミン（ビタミンB ₁）誘導体です。チアミンピロリン酸は、すべての生物系に存在する補因子であり、いくつかの生化学反応を触媒します

チアミンピロリン酸は細胞質で合成され、細胞質ではトランスケトラーゼの活性に、ミトコンドリアではピルビン酸、オキソグルタル酸、および分岐鎖ケト酸脱水素酵素の活性に必要です。現在までに、酵母のThPPキャリア（Tpc1p）、ヒトのTpc、およびキイロショウジョウバエが、 ThPPとThMPのミトコンドリア輸送を担っていることが確認されています。^[2]^[3]^{[4]チアミンピロリン酸は、食事}中のチアミン欠乏によって引き起こされる末梢神経系疾患である脚気との関連を通じて、ヒトの必須栄養素（ビタミン）として初めて発見されました。^[5]

TPPは、次のような多くの酵素反応において補酵素として機能します。

化学

化学的には、TPPはピリミジン環とチアゾール環、そしてピロリン酸（二リン酸）官能基で構成されています

TPP分子の中で最も一般的に反応に関与する部分は、窒素と硫黄を含むチアゾール環です。したがって、チアゾール環は分子の「試薬部分」です。この環のC2は、プロトンを供与してカルバニオンを形成することで酸として作用することができます。^[7]通常、カルバニオンを形成する反応は非常に不利ですが、カルバニオンに隣接する4価窒素の正電荷が負電荷を安定化し、反応をはるかに有利にします。^{[7]隣接する原子に正と負の電荷を持つ化合物は}イリドと呼ばれるため、TPPのカルバニオン型は「イリド型」と呼ばれることもあります。^[5]^[8]

反応機構

ピルビン酸脱水素酵素、α-ケトグルタル酸脱水素酵素、トランスケトラーゼなどのいくつかの反応において、TPPは可逆的な脱炭酸反応（カルボニル基と隣接する反応性基（通常はカルボン酸またはアルコール）を結合する炭素-炭素結合における基質化合物の切断）を触媒します。これは4つの基本的なステップで達成されます。

TPPイリドのカルボアニオンは、基質上のカルボニル基を求核攻撃します。（これにより、TPPと基質の間に単結合が形成されます。）
基質上の標的結合が切断され、その電子はTPPに向かって押し出されます。これにより、基質炭素とTPP炭素の間に二重結合が形成され、TPPのNC二重結合の電子がすべて窒素原子に押し出され、窒素原子が正電荷から中性電荷に還元されます
本質的にはステップ2の逆で、電子は反対方向に押し戻され、基質炭素と別の原子の間に新しい結合を形成します。（脱炭酸酵素の場合、これは新しい炭素-水素結合を形成します。トランスケトラーゼの場合、これは新しい基質分子を攻撃して新しい炭素-炭素結合を形成します。）
基本的にステップ1の逆の反応で、TPP-基質結合が切断され、TPPイリドと基質カルボニルが再形成されます。

TPPチアゾリウム環はC2位で脱プロトン化され、イリドになります。

TPPの全体図。矢印は酸性プロトンを示しています。

参照

TPPリボスイッチ

参考文献

^ Pietrzak I (1995). 「慢性腎不全におけるビタミン障害。I. 水溶性ビタミン」. Przegla̧d Lekarski (ポーランド語). 52 (10): 522–5 . PMID 8834846.
^ Marobbio, CMT; Vozza, A.; Harding, M.; Bisaccia, F.; Palmieri, F.; Walker, JE (2002-11-01). 「酵母ミトコンドリアにおけるチアミンピロリン酸輸送体の同定と再構成」. The EMBO Journal . 21 (21): 5653– 5661. doi :10.1093/emboj/cdf583. ISSN 0261-4189 . PMC 131080. PMID 12411483
^ イアコペッタ、ドメニコ；カリシ、キアラ；デ・フィリッピス、ジュゼッピーナ；カルカニレ、ヴァレリア・M；カペッロ、アンナ・R；キメント、アデーレ；クルシオ、ロジータ；サントロ、アントネッラ；ヴォッツァ、アンジェロ (2010-03-01). 「キイロショウジョウバエ由来のミトコンドリアチアミンピロリン酸キャリアの生化学的特性」. FEBS Journal . 277 (5): 1172– 1181. doi : 10.1111/j.1742-4658.2009.07550.x . ISSN 1742-4658. PMID 20121944.
^ リンドハースト、マージョリー・J.；フィエルモンテ、ジュゼッペ；ソン、シーウェイ； Struys, Eduard; Leonardis, Francesco De; Schwartzberg, Pamela L.; Chen, Amy; Castegna, Alessandra; Verhoeven, Nanda (2006-10-24). 「Slc25a19のノックアウトはミトコンドリアチアミンピロリン酸の枯渇、胎児致死、中枢神経系奇形、および貧血を引き起こす」米国科学アカデミー紀要. 103 (43): 15927– 15932. Bibcode :2006PNAS..10315927L. doi : 10.1073/pnas.0607661103 . ISSN 0027-8424. PMC 1595310. PMID 17035501 .
^ ab Pavia, Donald L., Gary M. Lampman, George S. Kritz, Randall G. Engel (2006). Introduction to Organic Laboratory Techniques (4th Ed.) . Thomson Brooks/Cole. pp. 304–5 . ISBN 978-0-495-28069-9。{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
^ 「生化学のためのPDB」ジョージア州立大学。2011年7月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年2月7日閲覧
^ ab Begley, Tadhg P.; Ealick, Steven E. (2010-01-01), Liu, Hung-Wen (Ben); Mander, Lew (編)、「7.15 - チアミン生合成」、Comprehensive Natural Products II、オックスフォード: Elsevier、pp. 547– 559、doi :10.1016/b978-008045382-8.00148-9、ISBN 978-0-08-045382-82020年12月16日取得
^ ヴォート、ドナルド、ジュディス・ヴォート、シャーロット・プラット (2008). 『生化学の基礎』 John Wiley & Sons Inc. p. 508. ISBN 978-0-470-12930-2。

外部リンク

UIC.edu

[pmid8834846-1] Pietrzak I (1995). 「慢性腎不全におけるビタミン障害。I. 水溶性ビタミン」. Przegla̧d Lekarski (ポーランド語). 52 (10): 522–5 . PMID 8834846.

[2] Marobbio, CMT; Vozza, A.; Harding, M.; Bisaccia, F.; Palmieri, F.; Walker, JE (2002-11-01). 「酵母ミトコンドリアにおけるチアミンピロリン酸輸送体の同定と再構成」. The EMBO Journal . 21 (21): 5653– 5661. doi :10.1093/emboj/cdf583. ISSN 0261-4189 . PMC 131080. PMID 12411483

[3] イアコペッタ、ドメニコ；カリシ、キアラ；デ・フィリッピス、ジュゼッピーナ；カルカニレ、ヴァレリア・M；カペッロ、アンナ・R；キメント、アデーレ；クルシオ、ロジータ；サントロ、アントネッラ；ヴォッツァ、アンジェロ (2010-03-01). 「キイロショウジョウバエ由来のミトコンドリアチアミンピロリン酸キャリアの生化学的特性」. FEBS Journal . 277 (5): 1172– 1181. doi : 10.1111/j.1742-4658.2009.07550.x . ISSN 1742-4658. PMID 20121944.

[4] リンドハースト、マージョリー・J.；フィエルモンテ、ジュゼッペ；ソン、シーウェイ； Struys, Eduard; Leonardis, Francesco De; Schwartzberg, Pamela L.; Chen, Amy; Castegna, Alessandra; Verhoeven, Nanda (2006-10-24). 「Slc25a19のノックアウトはミトコンドリアチアミンピロリン酸の枯渇、胎児致死、中枢神経系奇形、および貧血を引き起こす」米国科学アカデミー紀要. 103 (43): 15927– 15932. Bibcode :2006PNAS..10315927L. doi : 10.1073/pnas.0607661103 . ISSN 0027-8424. PMC 1595310. PMID 17035501 .

[Pavia-5] Pavia, Donald L., Gary M. Lampman, George S. Kritz, Randall G. Engel (2006). Introduction to Organic Laboratory Techniques (4th Ed.) . Thomson Brooks/Cole. pp. 304–5 . ISBN 978-0-495-28069-9。{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)

[GSU-6] 「生化学のためのPDB」ジョージア州立大学。2011年7月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年2月7日閲覧

[:0-7] Begley, Tadhg P.; Ealick, Steven E. (2010-01-01), Liu, Hung-Wen (Ben); Mander, Lew (編)、「7.15 - チアミン生合成」、Comprehensive Natural Products II、オックスフォード: Elsevier、pp. 547– 559、doi :10.1016/b978-008045382-8.00148-9、ISBN 978-0-08-045382-82020年12月16日取得

[Voet-8] ヴォート、ドナルド、ジュディス・ヴォート、シャーロット・プラット (2008). 『生化学の基礎』 John Wiley & Sons Inc. p. 508. ISBN 978-0-470-12930-2。