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チトクロム チトクロム cytochrome

翻訳|cytochrome

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ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

チトクロム
チトクロム
cytochrome

生体色素蛋白質に属するヘム蛋白質(→ヘム)の一群。サイトクロム,シトクロムともいう。1924年,イギリス生化学者デビッド・ケイリンが発見,チトクロムと名づけた。黄色から褐赤色まであり,いずれもヘムに組み込まれた鉄 Fe原子をもち,Fe2+⇔Fe3+ の可逆変換により,細胞内の酸化還元反応の中間電子伝達体(→水素伝達系)として働く。

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知恵蔵2015の解説

チトクロム

細胞の主として内膜系に存在する呼吸色素たんぱく質。a、b、c、dなど多くの種類がある。ヘムたんぱく質の一種で、ヘム分子の特性により酸化還元酵素として働き、電子伝達系において重要な役割を果たす。遺伝的な解析が進んでおり、アミノ酸配列の比較が生物間の系統関係を推定する分子時計として用いられている。

(垂水雄二 科学ジャーナリスト / 2007年)

出典|(株)朝日新聞出版発行「知恵蔵2015」
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デジタル大辞泉の解説

チトクロム(〈ドイツ〉Cytochrom)

生物の細胞内に存在する鉄たんぱく質ヘモグロビンとよく似た構造をもつヘムたんぱく質の一。細胞呼吸における電子伝達系に関与する。チトクローム。シトクロム。

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百科事典マイペディアの解説

チトクロム

動植物界に広く分布し,細胞内の酸化還元に働く色素タンパク質。ヘムを補欠分子団としてもち,ヘム部分の鉄原子の,酸化還元によって電子の授受を行う。ヘムおよびタンパク質部分の相違によって,チトクロムa,b,c,dの4群に分けられ,それぞれ吸収スペクトル酸化還元電位,機能などが異なる。
→関連項目好気性菌呼吸酵素酸化還元酵素ポルフィリン

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栄養・生化学辞典の解説

チトクロム

 →シトクロム

出典|朝倉書店
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世界大百科事典 第2版の解説

チトクロム【cytochrome】

ポルフィリンを補欠分子団とするヘムタンパク質の一種で,ヘム鉄の原子価の可逆的変換(Fe2+⇄Fe3++e)すなわち酸化還元反応を行う物質の総称。マックマンC.A.MacMunnが1886年に筋肉その他の動物組織中に見いだし,ヘミンに類似の吸収帯を示すことからミオヘマチンmyohematinと呼んだ色素がこれにあたる。しかしこの発見はE.F.I.ホッペザイラーの強い反対にあって,一時期忘れさられるに至った。

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大辞林 第三版の解説

チトクロム【Cytochrom】

細胞内に存在するヘムタンパク質(ヘムを含むタンパク質)の一群。生体内での電子の移動(酸化還元反応)に重要な役割を果たす。シトクロム。

出典|三省堂
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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

チトクロム
ちとくろむ
cytochrome

生体細胞内に存在するヘムタンパク質のうち、ヘモグロビンミオグロビンペルオキシダーゼカタラーゼを除くものの総称。シトクロムともいい、色素タンパク質に属する。1884年にマクマンC. A. MacMunn(1852―1911)は動物の筋肉中にヘミンに似た吸収帯をもつ赤い色素が存在することを発見し、ミオヘマチンまたはヒストヘマチンと命名した。その後、1925年にイギリスの生化学者ケイリンは、この色素が好気性生物に広く存在して細胞呼吸に関与することを発見し、細胞色素という意味でチトクロムとよぶことを提案した。
 一般の動植物の細胞、細菌、カビ、酵母などに広く存在しており、初めは存在しないと考えられていた絶対嫌気性菌の一部のものにもみいだされている。普通、一つの細胞には数種のチトクロムがミトコンドリアその他の大型粒子に結合しており、それらが協力して細胞呼吸の中心的存在として働く。すなわち、チトクロムはヘム鉄のFe2+Fe3+の可逆的変換により、細胞内の酸化還元反応の中間電子伝達体として働く。還元型チトクロムは可視部に強い吸収帯をもつが、鉄ポルフィリンの構造やタンパク質との結合状態により異なる。これと関連して、吸収スペクトル、酸化還元電位、鉄ポルフィリンとタンパク質との離れやすさ、機能などがそれぞれ異なってくる。おもなものとしては、チトクロムa、a3、b、b2、b5、b6、c、c1、d、p-450などがある。
 チトクロム類は、一般に細胞内の粒子に強く結合しており、温和な方法で溶液として取り出すことができないので、未変性のまま純粋な状態で取り出されているものは多くはない。単離・結晶化され、活性のあるものとしては、動物や酵母のチトクロムc、酵母のb2などがある。製法の例をあげると、動物のa(a3を含む)、bおよびcは、心筋を粥(かゆ)状にしたものをpH7.4で界面活性剤のコール酸ナトリウム(コール酸は胆汁酸の主要成分)により抽出し、硫安沈殿、イオン交換クロマトグラフィー、硫安塩析によって精製する。チトクロム類のなかでもチトクロムcは水に溶けやすく、比較的容易に抽出できるので、スウェーデンの生化学者テオレルらにより構造と機能について詳しく研究されている。ウマの心筋のチトクロムについてみると、分子量は1万3000で、1分子中にヘム1分子を含む。アミノ酸残基は111個で、リジン(18)、グリシン(14)、グルタミン(13)が多く、ヒスチジン3個、システイン2個をもつ。ヘムはヘモグロビンのヘムとよく似ているが、その結合様式は異なり、システインの硫黄(いおう)によりチオエーテル結合で強く結合している(チオエーテルはスルフィドともいう)。チトクロムcは、フラビン酵素からチトクロムc酸化酵素へ電子を伝達する機能をもつ、デヒドロゲナーゼによって還元される。酸化されるためにはチトクロムオキシダーゼが必要である。チトクロムbの機能はコハク酸酸化における中間電子伝達体として働くことである。デヒドロゲナーゼによって還元されるが、チトクロムcと違ってチトクロムオキシダーゼがなくても、分子状酸素によって酸化される。チトクロムaとa3は、チトクロムaa3複合体としてチトクロムcオキシダーゼ作用を示す。チトクロムdの機能は、亜硝酸塩還元活性をもつ。チトクロムp-450は、フラビンタンパク関与のモノオキシゲナーゼである。分子量の異なるものの存在が知られるが、約5万である。高等動物では肝臓と副腎(ふくじん)皮質に多く、肝臓では薬物代謝や胆汁酸生成、副腎皮質ではコレステロールからステロイドホルモンへの生合成に関与しており、臨床的にはきわめて重要である。[飯島道子]
『David Keilin著、山中健生・奥貫一男訳『チトクロムと細胞呼吸――電子伝達系確立への道』上下(1987・学会出版センター) ▽高分子学会バイオ・高分子研究会編『バイオ・高分子研究法1 遺伝子組換えを駆使した蛋白質デザイン』(1987・学会出版センター) ▽勝部幸輝他編『タンパク質2 構造と機能編』(1988・東京化学同人) ▽武森重樹・小南思郎著『チトクロムP-450』(1990・東京大学出版会) ▽Lloyd L. Ingraham他著、松尾光芳訳『酸素の生化学――二原子酸素反応の機構』(1991・学会出版センター) ▽向山光昭編『有機合成の最先端――反応の設計と制御』(1992・東京化学同人) ▽山中健生著『呼吸酵素の生化学』(1993・共立出版) ▽船江良彦他著『臨床麻酔学講座3』(1994・真興交易医書出版部) ▽田辺行人監修、菅野暁他編『新しい配位子場の科学――物理学・化学・生物学の多電子論』(1998・講談社) ▽化学工学会編『化学工学の進歩32 生体工学』(1998・槇書店) ▽日本物理学会編『生体とエネルギーの物理――生命力のみなもと』(2000・裳華房) ▽垣谷俊昭・三室守編『電子と生命――新しいバイオエナジェティックスの展開』(2000・共立出版) ▽内海耕慥・井上正康監修『新ミトコンドリア学』(2001・共立出版)』

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世界大百科事典内のチトクロムの言及

【ケイリン】より

…1915年にケンブリッジに渡り,比較生化学などで開拓的な研究のあるヌタールG.H.F.Nuttallに師事。ケイリンの業績としては,細胞呼吸におけるチトクロムの意味づけ(1925)が特に有名だが,この生化学的発見もウマバエ幼虫の観察を発端としていた。マックマンC.A.MacMunnが古く1880年代にこの呼吸色素タンパク質を別の名で発見していたこともケイリンは発掘して,自己の業績を“再発見”と位置づけた。…

【呼吸色素】より

…したがって同じ酸素分圧のもとではミオグロビンはヘモグロビンから容易に酸素を吸収する。このほか,電子伝達系に関与するチトクロム類(還元状態で赤から赤緑色を呈す)やフラビン酵素(酸化状態で黄色)も呼吸色素といえる。【佃 弘子】。…

【酸化還元酵素】より

…特に発酵や呼吸のような,物質の酸化に伴って放出されるエネルギーを,生体が利用できる形に変換する重要な代謝過程においては,種々の有機物質からNADなどの補酵素に水素原子を伝達する反応を触媒する多数の脱水素酵素がはたらいている。 呼吸鎖電子伝達系を構成するチトクロム類は,通常は酵素とは呼ばれないが,ヘム鉄の部分で電子の授受を行うことにより,活発な酸化還元を繰り返し,触媒的に作用する電子伝達体である。また電子伝達系の末端に位置するチトクロム酸化酵素は,ヘム鉄のほかに銅原子を含み,酸素分子を還元してH2Oを形成する反応を触媒する。…

【電子伝達系】より

…一方ミクロソームに存在するもののように,解毒や脂肪酸の不飽和化反応などに関与し,エネルギー代謝との直接の関係はないものもある。このように電子伝達系はその組成においても生理的意義に関しても多様であるが,フラビン酵素およびチトクロムを含み,それぞれ特定の生体膜の構成成分として強固に膜に組みこまれている点は共通である。 ミトコンドリアの呼吸鎖電子伝達系は,内膜に組みこまれ,フラビンを含む数種類の脱水素酵素,チトクロムb,c1,cおよびaa3(チトクロム酸化酵素),非ヘム鉄タンパク質,ユビキノンなどによって構成されている。…

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