プルナシン β-グルコシダーゼ

プルナシンβ-グルコシダーゼ（Prunasin beta-glucosidase、EC 3.2.1.118）は、O-及びS-グリコシル化合物を加水分解する酵素の一種です。具体的には、以下の化学反応を触媒します。


(R)-プルナシン + 水 ⇌ D-グルコース + マンデロニトリル


この反応が示すように、プルナシンβ-グルコシダーゼは、基質として(R)-プルナシンと水を必要とし、生成物としてD-グルコースとマンデロニトリルを生成します。

酵素分類においては、プルナシンβ-グルコシダーゼは加水分解酵素、より詳細にはO-及びS-グリコシル化合物加水分解酵素に分類されます。系統名としては「プルナシン β-D-グルコヒドロラーゼ(prunasin beta-D-glucohydrolase)」という名称が用いられますが、「プルナシンヒドロラーゼ(prunasin hydrolase)」といった別名でも知られています。

プルナシンβ-グルコシダーゼの機能と分布

プルナシンβ-グルコシダーゼは、植物界に広く分布しており、特にバラ科の植物に多く含まれています。これらの植物においては、プルナシンやアミグダリンといったシアノ配糖体の代謝に関与していると考えられています。シアノ配糖体は、植物が持つ防御機構の一部として機能しており、組織が破壊された際に酵素によって分解され、シアン化水素を放出することで、捕食者から身を守る役割を果たします。

プルナシンβ-グルコシダーゼは、植物の種子、葉、果実など様々な組織に存在し、その活性は植物の種類や生育段階、環境条件などによって変動します。また、植物だけでなく、微生物からもプルナシンβ-グルコシダーゼが発見されており、自然界におけるシアノ配糖体の分解に広く関与していることが示唆されています。

研究の歴史

プルナシンβ-グルコシダーゼに関する研究は、1980年代から本格的に行われるようになりました。初期の研究では、主に植物からの酵素抽出と精製、そして酵素の特性解析が行われました。Kuroki, Lizotte, and Poulton (1984)の研究では、プルナス・セロチナ（Prunus serotina Ehrh.）やダバリア・トリコマノイデス（Davallia trichomanoides）から抽出されたβ-グルコシダーゼが、(R)-アミグダリンと(R)-ビシアニンを分解する能力を持つことが報告されています。これらの研究は、シアノ配糖体の代謝経路の解明に大きく貢献しました。

近年では、遺伝子工学的な手法を用いて、プルナシンβ-グルコシダーゼの遺伝子構造や発現調節機構に関する研究も進められています。これらの研究によって、プルナシンβ-グルコシダーゼの機能や進化に関する理解が深まり、バイオテクノロジーへの応用も期待されています。

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