heptoses는 일곱 탄소수 단당류와 함께 실험식 C 7 H 14 O 7 . 다른 단당류와 같은 이러한 당은 폴리 히드 록 실화되고 탄소 1에서 알데히드 기능을 갖는 알도 헵 토스 또는 탄소 2에서 케톤기를 갖는 케 토헵 토스 일 수 있습니다.
헵 토스는 광합성의 캘빈주기와 오탄당 인산 경로의 비 산화 단계와 같은 대사 경로에서 합성됩니다. 이들은 Escherichia coli, Klebsiella sp., Neisseria sp., Proteus sp., Pseudomonas sp., Salmonella sp., Shigella sp., 및 Vibrio sp.
출처 : Fvasconcellos
형질
Hexose와 유사한 Heptose는 주로 순환 형태로 존재합니다. Aldoheptoses는 5 개의 비대칭 탄소와 순환하여 피 라노스를 형성합니다. 대조적으로, 케 토헵 토스는 4 개의 비대칭 탄소를 가지고 있으며, 여기에서도 피라 노아 제를 형성합니다.
살아있는 유기체에서 매우 흔한 천연 케 토헵 토스는 세도 헵툴 로스입니다. 이 설탕은 동물의 광합성 및 탄수화물 대사에서 6 탄당의 형성에 중요합니다.
세도 헵툴 로스를 묽은 무기산에서 가열하면 평형 미네랄 혼합물을 형성하며, 80 %는 2,7-anhydro-β-D-altro-heptulopyranose로 결정화되고 20 %는 세도 헵툴 로스입니다.
헵 토스의 화학적 결정은 황산과 시스테인, 디 페닐 아민 및 플로로 글 루시놀로 이루어집니다. 특정 조건에서 헵 토스를 다른 당과 구별하는 것이 가능합니다. 알도 헵 토스와 케 토헵 토스를 구별 할 수도 있습니다.
많은 알도 헵 토스는 글리세로 -D- 만 노헵 토스 구성을 가지고 있습니다. 헵 토스는 8 탄소 케토 당산 (3-deoxy-D-manno-2-octulosonic acid, Kdo sugar)과 함께 박테리아 지질 이중층의 외막에있는 LPS의 구조적 구성 요소입니다. .
LPS는 물 혼합물에 45 % 페놀을 사용하여 추출 할 수 있습니다. 그런 다음 헵 토스와 KDO 당은 비색 및 크로마토 그래피 기술로 식별 할 수 있습니다.
간장의 생물학적 중요성
광합성과 오탄당 인산 경로
CO의 동화 작용에 의해 생성 된 트리 오스 포스페이트, 글리 세르 알데히드 -3- 포스페이트 및 디 히드 록시 아세톤 포스페이트 변환 효소 2 , 전분으로 엽록체의 스트로마에서 발견된다 . 삼중 인산염의 형성과 탄소의 회수, 다시 CO 2 고정을 시작하는 것은 캘빈 사이클의 두 단계를 구성합니다.
탄소 회수 단계에서 효소 aldolase는 에리트 로스 4- 포스페이트 (4 탄소 대사 산물 (E4P))와 디 하이드 록시 케톤 포스페이트 (3 탄소 대사 산물)를 세도 헵툴 로스 1,7- 비스 포스페이트로 전환하는 역할을합니다. .
이 케 토헵 토스는 효소에 의해 촉매 된 여러 단계에 의해 리불 로스 1,5- 비스 포스페이트로 변환됩니다.
Ribulose 1,5-bisphosphate는 Calvin주기의 초기 대사 산물입니다. 반면 세도 헵툴 로스 7- 포스페이트 (S7P)의 생합성은 모든 생물체에 존재하는 경로 인 오탄당 포스페이트 경로에서 일어난다. 이 경우, 트랜스 케톨 라제의 작용은 두 인산 5 탄당을 S7P와 글리 세르 알데히드 -3- 인산 (GAP)으로 변환합니다.
그런 다음 transaldolase와 transketolase에 의해 촉매되는 두 단계를 통해 S7P와 GAP가 fructose-6-phosphate와 GAP로 변환됩니다. 둘 다 해당 작용의 대사 산물입니다.
지질 다당류 (LPS)
헵 토스는 박테리아 캡슐의 지질 다당류와 다당류에 존재합니다. 장내 박테리아과에서 LPS의 구조적 모티프는 β-(1®6) 결합에 의해 연결된 2- 아미노 -2- 데 옥시 -D- 포도당의 이량 체로 구성된 지질 A로 구성됩니다. 그것은 두 개의 인산 에스테르와 장쇄 지방산 그룹을 가지고 있습니다.
지질 A는 글리코 시드 결합 (2®7)으로 연결된 3 개의 당 Kdo와 케 토데 옥시 옥툴 로손 산의 다리에 의해 중앙 영역에 연결됩니다. 이 영역은 알파 아노 머 구성으로 L- 글리세로 -D- 만 노헵 토스 헵 토스와 연결됩니다. O- 항원 영역이 있습니다.
이 구조적 모티프는 대장균, Klebsiella sp., Yersinia sp., Pseudomonas sp., Salmonella sp., 기타 병원성 박테리아와 같은 그람 음성 박테리아에 존재합니다.
올리고당의 피라 노아 제의 입체 중심과 다당류의 측쇄의 다른 배열을 포함하는 헵 토스의 변형이 있습니다. D-glycero-D-manno-heptopyranosil은 Yersinia enterocolitica, Coxiella burnetti, Mannheimia haemolitica, Aeromonas hydrophila 및 Vibrio salmonicida에 존재합니다.
헵 토스 D- 글리세로 -D- 만노-헵 토스는 프로테우스 및 헤모필루스 인플루엔자 균주의 LPS의 외부 영역에 측쇄 단위로 존재한다; 및 Klebsiella pneumonie LPS 구조적 모티프에 연결된 α-(1®3) 또는 α-(1®2)에 의해 연결된 짧은 올리고머 측쇄.
Vibrio cholerae 균주에서 O- 항원 영역은 아노 머 구성 (알파 및 베타)을 모두 갖는 D- 글리세로 -D- 만노-헵 토스를 보유합니다.
박테리아의 당 단백질에서
표면층 (S 층)은 동일한 단백질 서브 유닛으로 구성되어 있으며 2 차원 조직으로 구성됩니다. 그들은 그람 양성균과 그람 음성균 및 고세균에서 발견됩니다. 이 층의 단백질은 다당류 사슬에 의해 길어진 글리코 펩티드를 가지고 있습니다.
그람 양성 박테리아 인 Aneurinibacillus thermoaerophilus의 당 단백질은 반복 단위의 이당류 ®3) -Dglycero- β -D-mano-Hepp- (1®4)-α -L-Rhap- (S 층의 1®)을 가지고 있습니다.
당 단백질의 기능 중 하나는 접착입니다. 예를 들어, E. coli 균주에서 autotransporter 단백질 (AIDA-I)로서 접착력을 측정 한 당 단백질이 있습니다. Glycoprotein 생합성은 ADP glycero-manno-heptose를 필요로하는 heptosyl transferase와 같은 glycosyl transferase에 의해 발생합니다.
합성
활성화 된 헵 토스 포스페이트와 헵 토스 뉴클레오티드의 화학적 합성과 화학적 및 효소 적 방법의 조합은 미생물이 이러한 물질을 생산하기 위해 사용하는 대사 경로를 밝히는 것을 가능하게했습니다.
많은 합성 방법이 L- 글리세로 -D- 만노-헵 토스를 합성하기 위해 6- 에피 머 만노-헵 토스를 제조한다. 이러한 방법은 Grignard 시약을 사용하여 아노 머 탄소 또는 알데히드 그룹의 사슬 연장을 기반으로합니다. 글리코 실화는 아실 보호기의 존재하에 수행됩니다.
이런 식으로 α -anomeric 구성을 보존하는 stereocontrol이 있습니다. Anomeric thioglycosides 및 trichloroacetimidate 유도체는 heptosyl 그룹 공여자 역할을합니다. 보다 최근의 절차는 β-heptosides 및 6-deoxy-heptoside 유도체의 선택적 형성을 포함합니다.
활성화 된 헵 토스-뉴클레오티드 생합성은 D- 글리세로 -D- 만노-헵 토스 7- 포스페이트로 전환되는 세도 헵툴 로스 7- 포스페이트에서 시작됩니다. 포스 포 뮤타 제가 아노 머 헵 토실 포스페이트를 형성하기 위해 제안되었다. 그런 다음 헵 토실 트랜스퍼 라 제가 ADP D- 글리세로 -D- 만노-헵 토스의 형성을 촉매합니다.
마지막으로, 에피 머라 제는 ADP D- 글리세로 -D- 만노-헵 토스의 구성을 ADP L- 글리세로 -D- 만노-헵 토스로 변경합니다.
또한 이러한 효소가 촉매 작용을 수행하는 메커니즘을 찾기 위해 화학 연구가 수행되었습니다. 예를 들어, 그들은 산화 된 벤질 화 된 벤질 만 노피 라노 사이드를 사용하여 마 노론 유도체를 생성합니다.
염산으로 처리하면 마 노론 유도체가 디아 조 케톤으로 변환됩니다. 디아 조 벤질 인산으로 처리하면 L- 글리세로 -7- 포스페이트와 D- 글리세로 -7- 포스페이트의 혼합물이 생성됩니다.
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