植物は，なぜ糖尿病を患わないのか？植物の光合成との戦い：見えてきた，活性カルボニル化合物の 植物特有の性質と解毒システム，その進化

摘要

本記事では，「糖」という甘い言葉が，細胞の生命活 動を脅かす危険な側面をあわせもつということを紹介す る.ヒトを含め従属栄養生物は，光合成生物がCO_2を 光合成により固定し有機物化した糖をエネルギー源とし て生きている.糖からエネルギーを得る最も重要な代謝 系である解糖系では，反応性に富むカルボニル化合物(reactive carbonyls；RCs)が不可避的に生成する.第1 に，ジヒドロキシァセトンリン酸(DHAP)およびグリ セルアルデヒド3-リン酸（GAP)の平衡反応を触媒する トリオースリン酸イソメラーゼ（triose phosphate isomerase ； TPI)では，その平衡反応の副産物として， RCsであるメチルダリオキサール（MG)およびダリオ キサール（GLO)が生成する第2に，DHAPとGAP は，非酵素的に反応しMGおよびGLOを生成する.第3 に，アルデヒド基をもつ糖は自動酸化し，活性酸素種 reactive oxygen species ； ROsノであるスーハーォキン ドラジカル（02 —)を生成する(2). o2-は，過酸化水素 (H_2O_2)および水へ不均化する.02—およびH202は， 遷移金属（Fe, Cuなど）があるとフェントン反応によ り最も反応性に富むROSであるヒドロキシルラジ力ル (、0H)を生成する.これらROSは，細胞内のフリーな 脂肪酸あるいは膜脂質を酸化し，脂質由来のRCs (hy-droxynonenal, acroleinなど）を生成する.第4に，糖のもつアルデヒド基は，遊離ァミノ酸あるいはタンパク 質を構成するアミノ酸のアミノ基とシッフ塩基を形成後，アマドリ転移反応を得て，RCs (MG. GLO and 3-deoxyglucosone (3-DG))生成に至る.このように， RCsの主な生成起源は，従属栄養生物が分解、ェネル ギー獲得するときの糖である(3).