フィコシアニン構造

フィコシアニン化学構造

フィコシアニンすべてのフィコビリタンパク質と共通の構造テーマを共有しています。構造は、αおよびβサブユニットで構成されるヘテロダイマーであるフィコビリタンパク質モノマーの組み立てと、チオエーテル結合を介して結合したそれぞれのクロモフォアから始まります。

各サブユニットは、通常、8 つのαヘリックスで構成されます。モノマーは自発的に凝集して、回転対称性と中心チャネルを有する環状三量体(αβ)を形成する。組合体で凝集したトリマーは、ヘキサマー(αβ)を形成し、追加のリンカータンパク質を助ける場合がある。各フィコビリソームロッドは、一般的に2つ以上のフィコシアニンヘキサマーを有する。フィコビリタンパク質の構造と組立の全体的な類似性にもかかわらず、フィコシアニンのみを考慮する場合でも、ヘキサマーとロッドの立体構造には大きな多様性があります。より大きなスケールでは、フィコシアニンも結晶構造が異なりますが、この生物学的関連性は議論の余地があります。

Phycocyanin chemical Structure

一例として、シネココッカス・バルカンからC-フィコシアニンの構造が1.6オングストローム分解能に精製された。[4] (αβ)モノマーは332アミノ酸と3チオ結合フィコシアノビリン(PCB)コファクター分子からなる。αサブユニットとβサブユニットの両方がアミノ酸84でPCBを持っていますが、βサブユニットは位置155にも追加のPCBを持っています。この追加PCBは三量体リングの外側に面しているため、フィコビリソーム複合体におけるロッド間エネルギー伝達に関与します。補因子に加えて、構造安定性に寄与すると仮定される周囲の溶媒(水)との多くの予測可能な非共有結合相互作用がある。

R-フィコシアニンII(R-PC II)は、いくつかのシネココッカス種に見られる。[5] R-PC IIは、シアノバクテリアに由来するフィコシアニンを含む最初のPEBであると言われる。その精製タンパク質は、等量のアルファとβサブユニットで構成されている。[5] R-PC IIは、β-84でPCB、α-84およびβ-155でフィコエリスロビリン(PEB)を有する。[5]

2018年3月7日現在、プロテインデータバンクに堆積したフィコシアニンの結晶構造は44個あります。

Phycocyanin Structure

フィコシアニン機能

フィコシアニンは、幅広い臨床応用における薬剤としての強力な可能性を有することができる。Phycocyaninは、抗酸化、抗癌、抗炎症活性、光誘導細胞毒性および免疫系の刺激を伴う幅広い薬理学的効果を示す。

フィコシアニンは、肝脂質過酸化を阻害し、肝臓の保護に役立つ抗酸化の役割を果たしています。.フィコシアニンはまた、損傷した神経細胞からのフリーラジカルを清掃します, フリーラジカルからのDNA酸化損傷を回避し、神経細胞アポトーシスを防ぐことができます.

植物のフィコシアニン

顔料は、可視光の特定の波長のみを反射する化学化合物です。これにより、彼らは「カラフル」に見えます。花、サンゴ、さらには動物の皮には、色を与える色素が含まれています。光の反射よりも重要なのは、顔料が特定の波長を吸収する能力です。

特定の波長のみを吸収するために光と相互作用するため、色素は植物や他のオートトロフ(光合成を使用して自分の食べ物を作る生物)に役立ちます。植物、藻類、シアノバクテリアでは、色素は光合成のために太陽光のエネルギーを捕捉する手段です。しかし、各顔料はスペクトルの狭い範囲でのみ反応するため、通常、太陽のエネルギーの多くをキャプチャするために、異なる色のそれぞれ、いくつかの種類の顔料を生成する必要があります。