Δ12-脂肪酸デサチュラーゼ
Δ12-脂肪酸デサチュラーゼ(Δ12-fatty-acid desaturase)は、脂肪酸代謝において特定の
化学反応を
触媒する
酸化還元酵素の一種です。
この酵素が関与する主な
化学反応は以下の通りです。
アシルCoA + 還元型受容体 + O₂
⇋ Δ12-
アシルCoA + 受容体 + 2 H₂O
この反応において、
基質となるのは、活性化された脂肪酸である
アシルCoA、特定の還元型受容体、そして分子状
酸素(O₂)です。酵素の働きにより、これらの
基質はΔ12位に新たな二重結合が導入された
アシルCoA(Δ12-
アシルCoA)、酸化された受容体、そして
水(H₂O)へと変換されます。
この酵素の生化学的な役割の中で特筆すべきは、炭素数18でシス型の二重結合を一つ持つ脂肪酸である
オレイン酸(18:1)に対する作用です。Δ12-脂肪酸デサチュラーゼは、
オレイン酸の
アシルCoA体を
基質として利用し、その炭素鎖のメチル末端から数えて12番目の炭素原子(Δ12位)に新たな二重結合を導入します。この反応の結果生成されるのが、炭素数18で二重結合を二つ持ち、ω-6系列に属する重要な脂肪酸である
リノール酸(18:2)の
アシルCoA体です。
リノール酸は多くの
動物にとって体内で合成できない必須脂肪酸であり、食事を通じて摂取する必要があります。興味深いことに、Δ12-脂肪酸デサチュラーゼは
動物には存在しない酵素です。この酵素は、主に
植物や
微生物において機能しており、これらの生物が
リノール酸を合成する能力を持つ主要な理由の一つとなっています。
植物や
微生物における
リノール酸の合成は、細胞膜の構成成分としての機能や、他の重要な脂質(例えば、アラキドン酸などの多価不飽和脂肪酸)の前駆体としての役割を果たす上で不可欠です。このような存在の違いは、生物界における脂肪酸代謝経路の多様性と進化を示唆しています。
本酵素は、公式にはacyl-CoA, hydrogen donor:oxygen Δ12-oxidoreductaseという組織名で分類されています。学術文献やデータベースにおいては、Δ12 fatty acid desaturase、Δ12(ω6)-desaturase、oleoyl-CoA Δ12 desaturase、Δ12 desaturaseなど、複数の別名でも参照されることがあります。
Δ12-脂肪酸デサチュラーゼに関する研究は、
植物における油脂組成の改良や、
微生物を用いた有用脂肪酸の生産、さらには昆虫のフェロモン生合成経路の解明など、様々な応用分野に関連しています。
総じて、Δ12-脂肪酸デサチュラーゼは、脂肪酸の炭素鎖に二重結合を特異的に導入し、特に
植物や
微生物における
リノール酸の生合成という、生物にとって非常に重要な機能を持つ
酸化還元酵素です。