フラボノール3-O-グルコシルトランスフェラーゼ

フラボノール3-O-グルコシルトランスフェラーゼ
フラボノール3-O-グルコシルトランスフェラーゼ
識別子
EC番号	2.4.1.91
CAS番号	50812-18-5
データベース
インテンズ	IntEnzビュー
ブレンダ	ブレンダエントリー
エクスパス	NiceZymeビュー
ケッグ	KEGGエントリー
メタサイクル	代謝経路
プリアモス	プロフィール
PDB構造	RCSB PDB PDBe PDBsum
遺伝子オントロジー	アミゴー/クイックゴー
検索 PMC 記事 パブメッド 記事 NCBI タンパク質

酵素学では、フラボノール3-O-グルコシルトランスフェラーゼ（EC 2.4.1.91）は、化学反応を触媒する酵素である。

UDP-グルコース + フラボノールUDP + フラボノール 3-O-ベータ-D-グルコシド${\displaystyle \rightleftharpoons }$

したがって、この酵素の基質はUDP-グルコースとフラボノールの2つであり、生成物はUDPとフラボノール3-O-β-D-グルコシドの2つである。この反応において基質として作用するフラボノイドには、ケルセチン、ケンフェロール、ジヒドロケンフェロール、ケンフェリド、フィセチン、イソラムネチンなどがある。フラボノール3-O-グルコシルトランスフェラーゼはヘキソシル基転移酵素である。^{[ 1 ]}

この酵素は系統名UPD-グルコース：フラボノール3-ODグルコシルトランスフェラーゼで知られ、フラボノイド生合成に関与し、アントシアニンの生成を引き起こします。アントシアニンは、植物組織に存在すると紫色を呈します。^{[ 2 ]}

この酵素はブドウ（Vitis vinifera）に最も多く含まれています。^{[ 3 ]}この酵素は、キンギョソウ（ Antirrhinum majus）、ケール（Brassica oleracea）、グレープフルーツ（Citrus x paradisi ）など、他の多くの植物にも含まれています。^{[ 4 ]}

経路

この酵素は二次代謝物の生合成に関与する。この酵素の経路における主要な機能は、フラボノール分子にグルコシドを結合させ、フラボノール3-O-グルコシドを形成することである。 ^{[ 5 ]}このメカニズムにより、酵素はフェニルプロパノイド経路の一部としてアントシアニジンをアントシアニンに変換する。具体的な例としては、ペラルゴニジンに対するこの酵素の作用が挙げられる。フラボノール3-O-グルコシルトランスフェラーゼはグルコシドをこのタンパク質に結合させ、ペラルゴニジン3-O-グルコシドを生成する。この酵素は、フラボン配糖体経路や、一部の生物におけるダフネチンの修飾にも関与する。これらの経路における酵素の役割は、やはり、基質にグルコシドを結合させてフラボノール3-O-グルコシドを構築することである。^{[ 6 ]}

ペラルゴニジンの構造。

ペラルゴニジン 3-O-グルコシドの構造。

命名法

この酵素はグリコシルトランスフェラーゼファミリー、特にヘキソシルトランスフェラーゼに属します。この酵素クラスの系統名はUDP-グルコース：フラボノール3-OD-グルコシルトランスフェラーゼです。一般的に用いられる他の名称には以下のものがあります。

• GTI 、
• ウリジンジホスホグルコースフラボノール3-O-グルコシルトランスフェラーゼ、
• UDP-グルコース:フラボノール3-O-グルコシルトランスフェラーゼ、および
• UDP-グルコース：フラボノイド3-O-グルコシルトランスフェラーゼ（UFGT）。

このうちUFGTはUDP-グルコース：フラボノイド3-O-グルコシルトランスフェラーゼ（UF3GT）とUDP-グルコース：フラボノイド5-O-グルコシルトランスフェラーゼ（UF5GT）に分けられ、アントシアニンをグルコシル化して安定した分子を生成する役割を担っています。^{[ 7 ]}

阻害剤と酵素の構造

この酵素の阻害剤には、CaCl ₂、CoCl ₂、Cu ⁺²、CuCl ₂、KCl、Mg ⁺²、Mn ⁺²などがある。^{[ 8 ]}この酵素の主な活性部位残基は、変異が酵素能力にどのように影響するかを研究した結果、Asp181 であることが判明している。^{[ 9 ]}フラボノール 3-O-グルコシルトランスフェラーゼの結晶構造については複数の文献がある (2C1X、2C1Z、2C9Z) ^{[ 10 ]} 。そして、これらの酵素の描写に基づくと、分子の四次構造にはサブユニットが 1 つだけ存在する。

参考文献

1. http://brenda-enzymes.info/enzyme.php?ecno=2.4.1.91&Suchword=&reference=&organism%5B%5D=Vitis+vinifera&show_tm=0#反応タイプ
2. ドゥーナー、HK & ネルソン、OE Biochem Genet (1977) 15: 509. doi : 10.1007/BF00520194
3. 小林 誠・石丸 正治・丁 CK・薬師寺 秀・後藤 暢（2001年2月）. 「白ブドウ（Vitis vinifera）とその赤果皮品種におけるUDP-グルコース：フラボノイド3-O-グルコシルトランスフェラーゼ（UFGT）遺伝子配列の比較」. Plant Sci . 160 (3): 543– 550. Bibcode : 2001PlnSc.160..543K . doi : 10.1016/S0168-9452(00)00425-8 . PMID 11166442 . 
4. 「BRENDA - EC 2.4.1.91に関する情報 - フラボノール3-O-グルコシルトランスフェラーゼ」。
5. http://brenda-enzymes.info/enzyme.php?ecno=2.4.1.91&Suchword=&reference=&organism%5B%5D=Vitis+vinifera&show_tm=0#ソース組織
6. "KEGG ENZYME: 2.4.1.115" . www.genome.jp . 2016年12月6日閲覧。
7. Zhao DQ, Han CX, Ge JT, Tao J (2012年11月). 「草本シャクヤク（Paeonia lactiflora Pall.）におけるUDP-グルコース：フラボノイド5-O-グルコシルトランスフェラーゼ遺伝子の単離とアントシアニン生合成遺伝子の発現解析」 . Electronic Journal of Biotechnology . 15 (6). doi : 10.2225/vol15-issue6-fulltext-7 .
8. Schomburg, Professor Dietmar; Schomburg, Dr Ida 編 (2006年1月1日). 「フラボノール 3-O-グルコシルトランスフェラーゼ」. Springer Handbook of Enzymes . 第32巻. Springer Berlin Heidelberg. pp.  21– 29. doi : 10.1007/978-3-540-49534-5_2 . ISBN 978-3-540-32591-8。
9. 広本毅;本庄英二郎；野田尚信；玉田太郎；和馬、耕平。鈴木雅彦；マイケル・ブレイバー;黒木良太 (2016-12-06)。「UDP-グルコースの受容体-基質認識の構造基盤: Clitoria ternatea 由来のアントシアニジン 3-O-グルコシルトランスフェラーゼ」。タンパク質科学。24 (3): 395–407。土井: 10.1002/pro.2630。ISSN 0961-8368。PMC 4353365。PMID 25556637。   
10. Offen, W; Martinez-Fleites, C; Yang, M; Kiat-Lim, E; Davis, BG; Tarling, CA; Ford, CM; Bowles, DJ; Davies, GJ (2006-01-01). 「フラボノイドグルコシルトランスフェラーゼの構造は植物天然物修飾の基礎を明らかにする」 . EMBO J. 25 ( 6): 1396– 405. doi : 10.1038/sj.emboj.7600970 . PMC 1422153. PMID 16482224 .  

さらに読む

• Wiermann R (1982). 「チューリップ品種アペルドールンの葯からの酵素抽出物によるフラボノール3-O-ジグリコシドおよびフラボノール3-O-トリグリコシドの形成 - 葯の発達過程における3種類のO-グリコシルトランスフェラーゼの特性と活性」 . Z. Naturforsch. C. 37 : 587–599 . doi : 10.1515 /znc-1982-7-808 . S2CID  37241803 .
• Sutter A, Grisebach H (1973). 「パセリ細胞懸濁液培養物からのUDP-グルコース：フラボノール3-O-グルコシルトランスフェラーゼ」. Biochim. Biophys. Acta . 309 (2): 289–95 . doi : 10.1016/0005-2744(73)90027-2 . PMID  4731963 .