アンテラキサンチン

アンテラキサンチン (Antheraxanthin)

アンテラキサンチンは、さまざまな光合成生物に見られる明るい黄色の補助色素で、その名称はギリシア語に由来します。色素は、植物や藻類の光合成において重要な役割を果たしており、特に光防護機能が重要です。この色素は、カロテノイドのサブグループであるキサントフィルの一部として分類され、油に溶けやすい特徴を持っています。

キサントフィルサイクル

この色素は、主に植物や一部の細菌によるキサントフィルサイクルに関与しています。このサイクルにおいては、特定のカロテノイド色素が酵素によって光防護性を持つ生体色素に変換されます。植物は、橙色のビオラキサンチンをアンテラキサンチンおよびさらに明るい黄色のゼアキサンチンに変換し、過剰な光エネルギーを安全に消散させる能力を高めています。キサントフィルサイクルの色素総称を「VAZ」と呼び、これにはビオラキサンチン、アンテラキサンチン、ゼアキサンチンが含まれ、光防護機能が低いものから順に「V」、「A」、「Z」と名付けられています。

チラコイド膜内での局在

キサントフィルサイクルは、葉緑体内にあるチラコイド膜で行われ、他の光色素反応と連動しています。アンテラキサンチンは、ビオラキサンチンに対しては熱と光に対する安定性が高く、ゼアキサンチンに対しては低い特性を持ちます。光や放射線の変化に応じてこの色素が反応し、チラコイド内部のpHを変化させることで、植物は光合成のための光の吸収を調整することができます。

葉緑体は主に葉肉組織に位置しており、チラコイドに含まれるため、アンテラキサンチンは特に高い日照を受ける葉に多く含まれます。たとえば、アンデス山脈の高高度におけるタンポポの調査では、高度が1600mの斜面の日照量が多い場所で、アンテラキサンチンの濃度が高く、3600m地点ではさらに増加していることが分かりました。

酵素と反応

アンテラキサンチンは、ビオラキサンチンから部分的に脱エポキシドされた構造を持つため、ビオラキサンチンサイクルとも呼ばれることがあります。具体的には、ビオラキサンチンのエポキシ基の1つが除去されることで生成されます。この反応を担うのは、ビオラキサンチンデエポキシダーゼという酵素で、これはビオラキサンチンのエポキシ基の1つを二重結合に還元しアンテラキサンチンを生成します。また、この酵素は更にビオラキサンチンの2つのエポキシ基を還元することで、ゼアキサンチンを生成する機能も有しています。

ゼアキサンチンエポキシダーゼは、ゼアキサンチンに対してエポキシ基を付加する反応を触媒し、アンテラキサンチンやビオラキサンチンを生成します。このように、アンテラキサンチンは光合成に関与し、植物の生育に貢献する重要な色素となっています。

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