「硫黄呼吸」発見!!...東北大/生体と硫黄(S)...^^ ( その他の病気 ) - アットランダム≒ブリコラージュ

「硫黄呼吸」発見!!...東北大/生体と硫黄(S)...^^

画像：https://togetter.com/li/1165798 より引用 Orz～

http://www.itmedia.co.jp/news/articles/1710/31/news126.html より引用 Orz～

東北大、哺乳類の「硫黄呼吸」発見　酸素の代わりに硫黄でエネルギー確保

「哺乳類はエネルギーのほとんどを酸素呼吸で生み出しているため、これまで生命活動の維持には酸素が必須だと考えられてきた。しかし、筋肉のように酸素消費が大きい組織や造血幹細胞、悪性度の高いがんなどでは酸素が不足することも多いことから、酸素を使わずにエネルギーを作る方法が存在する可能性が示唆されていたという。その有力候補とされているのが硫黄だ。まだ地球上に酸素が存在していなかった約40億年前、生物は硫黄を利用してエネルギーを生み出していたと考えられており、現代でも硫黄化合物である硫酸塩を使う微生物がいるという。また硫黄はニンニクやタマネギといった食物、温泉や火山などの自然環境にも豊富に存在し、その分子は酸素分子と類似した反応を起こすことも可能だ。研究グループではすでに、過剰に硫黄が結合し酸素の代替物として働くことができる「システインパースルフィド」という物質が哺乳類の体内に多量に存在することを明らかにしていたが、今回、この物質の新たな代謝経路をミトコンドリアで発見。ミトコンドリアがエネルギーを生み出す過程で、酸素の代わりに利用されていることが分かったという。研究グループは新しいエネルギー産生経路を「硫黄呼吸」と名付け、さらに調査。正常なマウスと比べて、硫黄呼吸のできないマウスは成長が著しく悪かったことから、硫黄呼吸は生命活動に重要な役割を果たしていると考えられるとした。硫黄呼吸を制御、調整することで老化防止や長寿、慢性難治性の呼吸器疾患やがんの予防、治療法開発などにつながる可能性があるという。

研究成果は英国科学誌「Nature Communications」のオンライン版に10月27日10時（英国時間）付で掲載された。」

*酸素が地球上にシアノバクテリアによって増えてくるまでのエネルギー源としては何か別ものがあったはずで...そのDNAも受け継がれてきてるはずだろうから...規模は減ってても遺残してる可能性は大のはずですもんね ^^

光合成に特化したエネルギー獲得戦略の植物にはなさそうね...?

深海魚や潜水記録保持者の体は...この硫黄呼吸にシフトされているのやも知れん...?

ちなみに、硫黄(S)について調べてみた...

http://www.geocities.co.jp/Beautycare-Venus/3423/Body.html より引用 Orz～

「有機物とは人間の体を構成する高分子の生体物質で、核酸、タンパク質、糖質、脂質があります。

これらは低分子の単位物質が多数結合したもので、　　核酸はヌクレオチド　　タンパク質はアミノ酸　　糖質は単糖類　　脂質は脂肪酸とグリセリンがそれぞれの単位物質です。この単位物質をさらに細かく見ていくと元素が集まったもので、水素、酸素、炭素、窒素、リン、イオウの６種類の元素からできあがっています。つまり、人体を構成する有機物はこの６種類の元素から成っているといえます。　これらの構成元素の存在比率は多い順に並べると　　　水素（Ｈ）　：60.3％　　　酸素（Ｏ）　：25.5％　　　炭素（Ｃ）　：10.5％　　　窒素（Ｎ）　： 2.4％　　　リン（Ｐ）　： 0.1％　　　イオウ（Ｓ）： 0.1％となります。」

http://www.sbj.or.jp/wp-content/uploads/file/sbj/9305/9305_biomedia_4.pdf より 引用 Orz～





画像：http://www.w-mama.com/ami/KENSHOKU/amino-C.html より 引用 Orz～



画像：http://www.herseries.co.jp/html/page29.html より 引用 Orz～




ビタミンB1(チアミン)



ビオチン(ビタミンB7)...かつては...ビタミンHとも呼ばれていた...

画像：http://www.sbj.or.jp/wp-content/uploads/file/sbj/9207/9207_biomedia_3.pdf より 引用 Orz～






*そういえば... Sを含むBucillamineやチオラ(一般名チオプロミンからの誘導体がブシラミンだったのね...^^)などは皮膚親和性があると言われていて、皮疹が出やすいんだけど...

画像：https://ja.wikipedia.org/wiki/ブシラミン より Orz～

「ブシラミン(Bucillamine）は、関節リウマチ治療薬のひとつ。 チオプロニン(tiopronin)からの誘導体。日本で開発され、日本と韓国でしか用いられていない。しかし、日本発のメソトレキセートとの比較・併用の研究結果などによりエビデンスに基づきAランクの薬剤と認められている。日本での商品名は「リマチル」(参天製薬)が代表的。ブシラミンはシステインの誘導体でもある。同様に関節リウマチ治療薬でありSH製剤であるD-ペニシラミンとの違いはSH基の数である。(D-ペニシラミンはひとつ。ブシラミンは2つ)」

画像：https://ja.wikipedia.org/wiki/D-ペニシラミン より Orz～

「D-ペニシラミン（英: D-penicillamine）は重金属拮抗薬、免疫抑制剤である。システインのジメチル誘導体であり、水に極めて溶けやすい。ペニシリンを加水分解することによって得られる。メルカプト基を持つため銅、水銀、亜鉛、鉛などの重金属と可溶性キレート錯体を形成し、尿中への排泄を促す。このため重金属中毒、肝レンズ核変性症(ウィルソン病)、シスチン結石症の治療に使用される。また、メルカプト基により、免疫複合体分子内のジスルフィド結合を開裂させる。(SH基がIgM 5量体をモノマーに解離させることが知られている。)1964年 Jaffeによって関節リウマチ治療薬として用いられるようになった。日本では1970年代後半より関節リウマチ治療薬として用いられるようになった。」

皮膚への親和性が高いのは...Sがその構造に関わっているためのように思われます...

http://hisesshoku-derm.com/archives/2008/02/tanpaku_hensei.php より 引用 Orz～

「人体におけるタンパク質

タンパク質を英語でプロテイン（protein）という。これはギリシャ語の「第一のもの」という意味の＜proteios＞に由来する。
生体を構成する物質において、タンパク質は主たるものである。ヒトでいえば水分を除いた約半分近くの重量を占め、生命活動において中心的役割を担っている。その働きは、皮膚や毛髪のように生体を形作る構造タンパク質や酵素のような機能性タンパク質、免疫グロブリンなどの防御タンパク質、インスリンやアドレナリンなどのホルモンまで非常に多岐にわたっている。

タンパク質の高次構造

人体を構成するタンパク質は、20種類のアミノ酸が直鎖状に結合した高分子である。
アミノ酸には様々な種類があるが、いずれも不斉炭素（中心となる炭素）から出る４つの腕のうち、３つがそれぞれ水素（-H）、アミノ基（-NH2）、カルボキシル基（-COOH）と結合した共通の構造を持つ。残り一つの腕に結合するのは側鎖（-R）といい、アミノ酸ごとに親水性、疎水性、陽電荷、負電荷等の異なる性質を持っており、これはタンパク質の折りたたみに影響し、立体構造を決める要因になる。これをタンパク質の一次構造という。

ポリペプチドは、一方のアミノ酸のカルボキシル基（-COOH）と、もう一方のアミノ酸のアミノ基（-NH2）間で水（H2O）分子が取れてペプチド結合（-CONH）することによって作られる。このようにして出来たポリペプチド鎖の末端は、一方がカルボキシル基、もう一方はアミノ基となっており、それぞれＣ末端（カルボキシル基）、Ｎ末端（アミノ基）と呼ぶ。

ペプチド結合の中の酸素原子（=O）は負電荷を帯び、水素原子（-H）は正電荷を帯びている。そのため、ペプチド結合同士が引き合い、水素結合を形成する。ポリペプチド鎖内で水素結合を繰り返した部分はαへリックス（らせん構造）やβシート（プリーツ構造）といった特徴的な二次構造を作り安定する。

さらに、アミノ酸残基同士が静電気的に引き合ってイオン結合を形成したり、システイン残基の側鎖（-SH）同士が酸化して結合を形成（ジスルフィド結合）することでペプチド鎖が折れ曲がり、より複雑な三次構造をとる。

複数の三次構造のポリペプチド鎖同士は、相互作用しあいまとまった構造となる。これが四次構造である。全てのタンパク質が四次構造をとるわけではないが，多くの球状タンパク質には四次構造が見られる。」

https://ameblo.jp/rik01194/entry-12015490641.html より引用 Orz～

「ケラチンはタンパク質の中で最もこのジスルフィド結合が多く、この結合はケラチンの特性を左右する非常に重要な性質を持っています。

人の毛髪には約15％程度の『シスチン』というアミノ酸が含まれています。
シスチンは以下のように「システイン」というアミノ酸が2つくっついた構造を持ったアミノ酸です。

実は元々のケラチンのポリペプチド鎖には「システイン」の形で存在しているのですが、

システインは近くに同じシステインを見つけると酸化反応を起こして合体し、「シスチン」として定着します。
化学用語として「S（硫黄）」のことは「Sulfur」と呼び、
「２つ」を「ジ」と表すので、この結合のことを
『２つ（ジ）の硫黄（Sulfur）が連なる結合』→「ジスルフィド結合」
と呼びます。また『シスチンが形成される結合』という意味を込めて「シスチン結合」とも呼ばれています。
これがタンパク質の分子内で行われ、以下のようにらせん構造を補強していくわけですね。
（他の水素結合とかイオン結合も同じように結合しています）

そしてこのジスルフィド結合の面白いところは、
この結合の『結合力』が水素結合やイオン結合とくらべて圧倒的に強力である
ということです。
水素結合やイオン結合が「何となく引き合っている」程度の力であるのに対し、ジスルフィド結合は「ガッチリ手をつないでいる」くらいの力の差があります。
ペプチド結合はほとんど切れない結合ですが、実はジスルフィド結合も結合力の話をすればペプチド結合にも匹敵するくらいの力を持っています。さらに15％の含有は非常に多く、ケラチン分子ではそこかしこでこの強力な結合が作られているというわけです。」

多分、皮膚に生える髪だけじゃなく、皮膚自体が木の幹のように角層にケラチンがいっぱいあるわけ...そのSS結合の原料としてのSが必要なためなのか、システインのSH基に反応しやすいためか...皮膚症状が出やすくなるのだと思われますね ^^

画像：http://e-okusuri.jp/story6.htm より引用 Orz～イメージ 18