グリセルは 3つだけです - 一度にトリオース炭素単糖、。アルデヒド基を持っているのでアルドトリオースでもあります。グリセルアルデヒドという言葉は、グリセリンとアルデヒドの組み合わせに由来します。これは、グリセルアルデヒドがグリセリンに似ているためですが、炭素1(C-1)はアルデヒドです。
グリセルアルデヒドの化学合成は、たとえば酵素を使用するなど、さまざまな方法で行われます。グリセルアルデヒドはかなり反応性の高い分子であり、タンパク質間に架橋を形成することができます。
出典:オランダ語版ウィキペディアのDrTW
構造
グリセルアルデヒドは不斉またはキラル中心(炭素原子2、C-2)を持っています。これは、2つの鏡像異性体D(右回り)とL(左回り)を形成し、偏光面を反対方向に回転させます。D-グリセルアルデヒドがそれを右に、L-グリセルアルデヒドを左に向けます。
25ºCでのD-グリセルアルデヒドの比旋光度は+8.7ºであり、25ºCでのD-グリセルアルデヒドの比旋光度は-8.7ºです。D-グリセルアルデヒドは、主にグリセルアルデヒド3-リン酸として自然界によく見られます。
L-グリセルアルデヒド構成は、炭水化物の標準リファレンスとして使用されます。D-糖は生体分子が豊富です。グリセルアルデヒドの炭素3(C-3)原子は、ヒドロキシメチレン基(-CH 2 OH)です。
特徴
グリセルアルデヒドの結晶は無色で味がよい。この糖の実験式はC 3 H 6 O 3であり、その分子量は90 g / molです。
水溶液では、DL-グリセルアルデヒドは、アルデヒドの水和物であるアルデヒドロールとして主に存在します。結晶DL-グリセルアルデヒドは二量体です。
X線によるグリセルアルデヒド結晶の分析は、それらがすべての置換基が赤道方向にある1,4-ジオキサン環を持っていることを示しています。
水溶液中で、グリセルアルデヒドは自動酸化を受けて1-ヒドロキシアルキルフリーラジカルと、スーパーオキシド、過酸化水素、ハイドロアクシャルラジカルなどの二酸素還元中間体を生成します。これは急速な酸素消費に関連しています。
スーパーオキシドジスムターゼの存在下では、酸素消費速度はゆっくりと低下します。これは、グリセルアルデヒドの自動酸化中にスーパーオキシドが形成されることを示唆しています。グリセルアルデヒドの自動酸化の制限ステップは、グリセルアルデヒドのエノール化率です
D-グリセルアルデヒドの合成は、第一級および第二級アミノ酸によって触媒され、低pH値で好まれます(3から4)。
特徴
タンパク質間のクロスリンク
タンパク質間相互作用は、複数の複雑な生物学的プロセスの分子メカニズムです。これらの相互作用は一過性である可能性があり、代謝経路におけるタンパク質の相互作用または信号の翻訳である可能性があります。
化学的クロスリンクは、一時的で安定したタンパク質間相互作用を特定するための直接的な方法です。
タンパク質間の架橋技術は、共有結合の形成から成り、タンパク質のアミノ酸残基のアミノ基およびスルフヒドリル基と反応する二官能性反応基を持つ薬剤が使用されます。
具体的には、薬剤は一次アミノ基(リジン残基のイプシロン-アミノなど)と反応し、タンパク質サブユニット内とタンパク質サブユニット間で架橋を形成します。
多種多様な市販の架橋剤があります。グリセルアルデヒドは架橋剤ですが、グルタルアルデヒドなどの他のより一般的な薬剤があります。これは、グルタルアルデヒドがタンパク質の構造的剛性を維持するためです。これは、多くの研究で重要な要件です。
他の一般的な薬剤は、ホモ二官能性イミドエステルであり、反応基間のスペーサーアームの長さが異なります。イミドエステルのいくつかの例は、ジメチルアピミデート(DMA)、ジメチルスベリミデート(DMS)、およびジメチルピミリミデート(DMP)です。
ゼラチンミクロスフェア間の架橋
ゼラチンミクロスフェアは、薬物放出の制御に役立つ可能性があります。これは、これらのミクロスフェアが毒性がなく、その製品が簡単に排泄されるためです。ただし、ゼラチンは可溶性ポリマーであるため、薬物送達システムとして機能するように化学的に修飾する必要があります。
D、L-グリセルアルデヒドは無毒性の架橋剤と見なすことができます(致死量、ラットのLD50 ipは2000 mg / kg)。さらに、人体では、D-グリセルアルデヒドはトリオースキナーゼによってリン酸化されます。このようにして、解糖に入るグリセルアルデヒド3-リン酸が形成されます。
D、L-グリセルアルデヒドでゼラチンミクロスフェアを24時間処理すると、遊離リジンアミノ酸残基の数が減少したミクロスフェアが生成されます。したがって、例えば、血圧降下剤である塩酸クロジニンの効果を延長するミクロスフェアの能力が評価されている。
ミクロスフェアをアルビノモルモットおよびラットに皮下注射により投与した。注射後、収縮期血圧は2時間低下し、その後ベースライン値に回復しました。炎症が観察されたが、注射部位組織が分析され、ミクロスフェアは発見されなかった。
プレバイオティック反応で
初期の地球で想定されているようなプレバイオティック条件下では、ホルムアルデヒドは、生命を生み出す可能性のある化学プロセスに関与する化学中間体であるグリセルアルデヒドの合成に役立ちました。
以前の仮説は、解糖と光合成の両方がグリセルアルデヒド3-リン酸を代謝中間体として持つという事実に基づいています。
環状経路によるホルムアルデヒドからのグリセルアルデヒドの生合成を説明する化学モデルが提案されています。グリセルアルデヒドの合成は、トリオース(グリセルアルデヒド↔ジヒドロキシアセトン)にホルムアルデヒドを追加してテトロース(ケトテトロース↔アルドテトロース)を生成し、グリセルアルデヒドの前駆体であるグリコアルデヒドを生成することによって行われます。
ホルムアルデヒドをグリコアルデヒドに追加すると、サイクルが完了します。トリオースの2つの分子の合成は、ホルムアルデヒドの6つの分子から発生します。
一般に、糖のプレバイオティック合成は、少量のグリコアルデヒドの存在下でホルムアルデヒドがアルドール縮合反応によって糖に変換されるフォルモサ反応に関与していると考えられています。
糖(グリコアルデヒド、トリオース、テトロース)のプレバイオティック酸化により、自己触媒物質として作用するポリヒドロキシ酸が生成されることが提案されています。
グリセルアルデヒドの乳酸および水酸化鉄に依存する酸化物であるグリセリン酸への変換は、これらのヒドロキシ酸のオリゴエステルがこの物質の表面で起こったことを示唆している。
参考文献
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