아케골

Archaeol

아고골은 생명의 세 영역 중 하나인 고대의 주요 코어막 지질 중 하나이다. 고대와 박테리아, 진카리아를 구별하는 주요 특징 중 하나는 고골의 역할이 중요한 막지질이다. 이 때문에 고대의 고고학, 특히 메타노균 활동을 위한 바이오마커로도 널리 사용되고 있다.[1]

아케골은 일반적으로 글리세롤 분자의 sn-2 및 sn-3 위치에 두 개의 피타닐 사슬을 연결하여 구성된다. 고도로 접혀진 사이드 체인은 극한 환경에 대한 고대의 주요 적응 중 하나일 수 있는 고고학적 기반 막의 투과성이 매우 낮은 것으로 추측된다.

아케골
Archaeol.png
이름
IUPAC 이름
2,3-Bis(3,7,11,15-테트라메틸헥사데콕시)프로판-1-올
기타 이름
고로콜 지질; 2,3-Di-O-phytanyl-sn-glycerol; 2,3-Bis[3,7,11,15-테트라메틸헥사데실)옥시]-1-프로판올
식별자
3D 모델(JSmol)
메슈 고골+지질체
펍켐 CID
  • CC(C)CCC(C)CCC(C)CCC(C)CCC(C)OCC(CO)CCC(C)CCC(C)CCC(C)C(C)CCC(C)C(C)CCC(C)C(C)C.C)C.C.C)C.C.C.C.C.C.C.C.
특성.
C43H88O3
어금질량 653.1987 g·190−1
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
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Infobox 참조 자료

화학

아쿠아올은 고대에서 흔히 발견되는 디에이트 지질이다. 표준 고골은 2,3-di-O-phytanyl-sn-glycerol이며, 두 개의 피타닐 체인이 에테르 결합에 의해 글리세롤의 sn-2와 sn-3의 위치에 결합되어 있다. 2,3-sn-glycerol 구조와 에테르 결합 연결은 1,2-sn-glycerol을 사용하는 박테리아와 eukarya의 것과 주로 에스테르 결합의 두 가지 주요 차이점이다.[2] 천연고골은 이소프레노이드 체인에 있는 3개의 키랄 중심부에 대해 3R, 7R, 11R의 구성을 가지고 있다. 네 가지 구조적 변화가 있어 기능과 성질에 있어 막 지질의 복잡성에 기여한다. 두 개의 피타닐 사슬은 36인조 고리를 형성하여 매크로사이클릭 고고학을 산출할 수 있다. 히드록실화 아케롤은 첫 번째 3차 탄소 원자에 피타닐 체인을 히드록실화하였고, 세스테르파닐 아케롤은 C25 세스테르파닐 체인을 가진 피타닐 사이드 체인을 가지고 있으며, 글리세롤의 C2 또는 두 카본에 대체한다. 표준 고골과 탄소 골격은 같지만 피타닐 사이드 체인에 하나 또는 여러 개의 이중 결합이 있는 불포화 고골도 발견된다.[3]

두 개의 고골 분자는 머리와 머리 사이의 연계를 통해 칼다르카에올(일반적인 글리세롤 다이얼킬 글리세롤 테트라에더, GDGT)을 형성할 수 있다.

대체 MVA 경로로, 고고학 이소프레노이드 체인의 합성을 위해 고고학 세포에 사용됨. 마지막 세 단계(각각 알 수 없는 효소 ?, IPK 및 IDMI2로 분석됨)는 일반적인 MVA 경로와 다르다.
고고학에서 고고학적 기반 인광질의 합성. 이소프레노이드 사이드 체인은 대체 MVA 경로를 통해 합성되는 IPP와 DMAPP에서 나온다.
test
두 개의 제라닐제라닐 사슬을 글리세롤 분자의 sn-2 및 sn-3 위치에 에테르 연결함으로써 형성된 불포화고골(한 개의 잘못 누락된 이중 결합)
표준 고고학, 불포화 고고학의 포화로 형성된다.
매크로사이클릭 고고학, 표준 고고학에서 두 개의 피타닐 사슬의 끝을 결합하여 형성한다.
히드록실 고골(Hydroxyl schain hydroxyl hydroxyl) 제1차 탄소 원자에 피타닐 체인 히드록실화.
세스테르파닐 고로골(Sestterpanyl saechol), 표준 고로골(C20) 체인을 세스테르파닐(C25) 체인에 의해 대체하여 형성된 것이다.

생물학적 역할과 합성

생물학적 역할

지금까지 분석된 모든 고고학에서 적어도 미량의 고고학이 발견되었다. 그것은 대부분의 중성지방 할로파일과[3] 황에 의존하는 열성체에서 더 영양가 있는 핵심 지질의 100%를 나타낸다(그러나 그들의 가장 많은 핵심 지질은 테트라 에테르 지질이다). 메타노균은 표준고고골 이외의 히드록시카케아올과 매크로사이클릭을 함유하고 있으며, 세스터터파닐 체인 함유고고고콜은 알칼리필극성 할로파일의 특징이다. 테트라에테르 지질이 고고학에도 널리 존재한다는 것은 주목할 만하다.[2]

고대의 지질의 지질(구형 vesicle)은 전형적으로 양성자를 포함하여 분자와 이온의 투과성이 극도로 낮다는 것을 보여준다. 이오노포레스(막막을 가로지르는 이온 전달체)에 의해 유도되는 이온 투과성 또한 상당히 낮으며 온도가 최고 섭씨 70℃까지 상승할 때 37℃의 에그인산틸콜린(매우 일반적인 생물학적 막 성분)에 필적할 뿐이다.[4][5] 박테리아와 진카리아에 비해 이소프레노이드의 옆줄은 고도로 갈라져 있다. 이러한 구조적 차이는 전체 성장 온도 범위에 걸쳐 고고학자의 투과성을 낮춘다고 믿어져, 고고학자가 극한 환경에 적응할 수 있게 한다.[6]

합성공정

고골은 보통 고고 세포에서 인광체로 발견된다. 완전 포화 고골인산염의 합성 경로는 이소프렌의 머리와 꼬리 연결에 의한 이소프로노이드 사이드 체인의 합성, 글리세롤-1-인산염 백본에 대한 에테르 연결, CDP 고고 형성, 극성 헤드 그룹 부착 및 이중 결합의 포화 등이다. 이후 테트라에테르 지질은 머리와 머리 사이의 연결을 통한 조광 반응에 의해 합성될 수 있다.[7]

고세아는 박테리아와 진카리아에 비해 이소프레노이드 체인의 생합성 경로가 다른 것이 특징이다. 이소프로노이드의 전구체는 C5단위 이소펜테닐 피로인산염(IPP)과 디메틸알릴 피로인산염(DMAPP)으로, 생명체의 세 영역 모두에 보편적이다. 일반적으로 두 화합물은 2-C-메틸-D-에르티리톨 4-인산염/1-데옥시-D-xylulose 5-인산염 경로(MEP/DOXP 경로)를 통해 박테리아에서 합성되며, 대부분의 eukarya에서 메발로네이트(MVA) 경로를 통해 합성된다. 고고학에서 IPP와 DMAPP의 합성은 마지막 세 단계의 고전적인 MVA 경로와 다른 대체 MVA 경로를 따르고 나머지 네 단계를 공유한다.[7]

박테리아 속 에테르 지질

이소프레노이드 사슬과 글리세롤 사이의 에테르 연계를 특징으로 하는 아고콜은 고고학의 톱니 바이오마커로 여겨져 왔지만, 에테르 막 지질은 에스테르 본드가 하나 있고 알킬 사슬에 에테르 본드가 하나 있는 지질을 포함한 일부 에어로빅 및 혐기성 박테리아에서도 발견되었다. 많은 엄격하게 무산화 박테리아와 몇몇 유산소 종은 플라마칼로겐(Pla)을 함유하고 있는데, 알킬 체인은 비닐 에더 결합을 통해 글리세롤의 sn-1 위치에 묶여 있다. 고고학과 비슷하게, 이 지질들은 해로운 환경에 대한 박테리아의 저항력을 증가시킨다고 여겨진다. 더욱 놀라운 것은 이소프로노이드 다이얼킬 글리세롤 디테더 지질(DGD)과 알킬 체인(이소프로노이드 체인은 아님)을 에테르 연계를 통해 글리세롤 분자에 결합시켜 형성된 브랜딩 다이얼킬 글리세롤 테트라에더 지질(BRGDGT)의 발견이다. 이러한 지질은 사이드 체인에 있는 고고 에테르 지질과 글리세롤의 결합 위치만 다를 뿐이라는 점이 매우 주목할 만하다. DGD는 열성 박테리아, 몇 가지 중간성 박테리아, 그리고 미소박테리아를 통합하는 것으로 보고되었다.[8][9]

지질 바이오마커로 사용

퇴적물 속의 고골은 전형적으로 디아게네시스 동안 고고 막 인산염의 가수 분해에서 유래한다. 보존 잠재력이 높아 고고학 활동, 특히 메탄노겐 바이오매스, 활동 등을 위한 바이오마커로 유기 지질화학자에 의해 검출·활용되는 경우가 많다. 메탄노겐 대용물로서 도쿄만의 퇴적물에서 메탄노겐균을 직접 측정하기 위해 미치나리 스나무라 외 연구원이 사용하며,[10] 또한 케이티 L. H. 림 외 연구원이 수포화 토양에서 메탄노겐화증의 지표로 사용하기도 한다.[11] C. A. 매카트니 외 소의 메탄 생산의 대용품으로 [12]사용되었지

그 동안, 그것은 또한 고대 생물 화학의 이해를 돕는 데 쓰이기도 한다. 그것은 리처드 D에 의해 바이오마커로 사용되었다. 옴브루시성 피아트랜드에서 홀로세네 생물지화학 재건을 위한 팬코스트 외 연구.[13] 이안 D가 이끄는 시범 연구. 불 외 연구진은 또한 고대의 초식성 포유류의 전굿과 후단굿에서 소화 계통을 발효시키는 것의 차이를 밝히기 위해 생물학적 마커로 고고학을 사용했다.[14]

또한, 온전한 고골과 칼다르카에올의 분해동력학이 다르기 때문에 고원호수에서 고원형 대 칼다르카에올의 비율이 염도 대용품으로 제안되어 고생도 연구를 위한 도구를 제공하였다.[15]

아르케솔은 리독스 조건에 따라 사이드 체인이 피탄 또는 프리스탄으로 보존되는 등 경우에 따라 가수 분해되기도 한다.[16]

측정

고고학을 분석하기 위해서는 일반적으로 전통적인 Bligh-Dyer 절차를 통해 지질을 추출하는데,[17] 대개 분율(박층 또는 컬럼 크로마토그래피에 의한)과 유도화(derivatization)가 뒤따른다. 데미즈 카즈히로 외 [18]연구원과 오쓰보 사다미 외 [19]연구진은 산성 블라이와 다이어 추출, 산성 처리, 유도화 등과 관련된 유사한 과정을 제안했고, 코어 지질들은 마침내 크로마토그래피에 의해 처리되었다.

표본에 존재하는 고골의 농도를 파악하기 위해 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC),[18][19][20] 가스 크로마토그래피(GC),[21] 초임계 유체 크로마토그래피(SFC) 등 크로마토그래피 기술을 공통으로 채용하고 있으며,[22][23] 질량분광분석(MS)이 종종 적용되어 식별을 돕는다.

참고 항목

참조

  1. ^ Ricardo Cavicchioli, ed. (2007), Archaea, Washington, DC: ASM Press, ISBN 978-1-55581-391-8, OCLC 172964654
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