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HEALTH WORDS / 用語解説

ペルスルフィド

Persulfide

ペルスルフィドとは、硫黄原子が2つ連なった構造(-S-SHまたは-S-S-)を分子内に持つ化合物の総称であり、硫化水素の代謝物や生体分子の翻訳後修飾体として近年その生理学的機能が注目されている分子である。1

従来、生体内における硫黄の代謝産物やシグナル伝達物質としては主として硫化水素が研究されてきたが、化学的実体や受容体との相互作用において、より高活性な分子種の存在が推測されるようになった。2

その中で、タンパク質のシステイン残基などに形成されるペルスルフィド構造(タンパク質-S-SH)が発見され、活性酸素種などの酸化ストレスに対する防御機構や、酵素の活性制御において重要な役割を果たしていることが明らかになってきている。1

生体内のペルスルフィドは、システインの[[代謝酵素であるシスタチオニンγリアーゼ(CSE)やシスタチオニンβシンターゼ(CBS)、あるいは3-メルカプトピルビン酸硫黄転移酵素(MST)などの酵素群によって産生されることが知られている。2

これらの酵素は硫化水素を産生するだけでなく、より強い求核性や還元力を持つペルスルフィドやポリスルフィドも同時に生成することが示唆されている。1

ペルスルフィドは単なる代謝の副産物ではなく、細胞内におけるレドックス制御、すなわち酸化還元状態の維持において中心的な分子として機能している。2

特に、活性酸素によって機能障害を起こしやすいタンパク質のチオール基が予めペルスルフィド化されることで、不可逆的な酸化から保護されているというメカニズムが提唱されている。1

さらに、ペルスルフィドは血管拡張作用や神経保護作用など、生体の恒常性維持に寄与する多様な生理活性を示し、循環器疾患や神経変性疾患などの病態との関連についても活発に研究が進められている。2

参考文献・出典

  1. J-STAGE: https://www.jstage.jst.go.jp/article/faruaw/51/11/51_11_1078/_article/-char/ja/ ↩1 ↩2 ↩3 ↩4
  2. 化学と生物: https://www.jstage.jst.go.jp/article/kagakutoseibutsu/53/3/53_3_168/_article/-char/ja/ ↩1 ↩2 ↩3 ↩4