科学者はかつて、ビタミンB1またはチアミンに関する1958年の仮説を却下しました。アイデアは、基本的な代謝機能に不可欠なこのビタミンは、特定の生化学的プロセス中に非常に反応性の高い中間体に変わる可能性があるということでした。
今、研究者は、予感が正しいことを示しました。 ビンセント・ラヴァッロ教授 カリフォルニア大学、リバーサイド(ucr)、ビタミンB1が水っぽい環境でさえ、カルベンと呼ばれる反応性種を形成できることを確認する調査を主導しました。
ビタミンB1とカルベンを理解する
カルベン 炭素原子には6つの価電子しかありません。彼らは非常に反応的であることで知られているので、形成後に瞬間を消滅することがよくあります。
通常、これらの分子をほとんど即座に破壊する水は、彼らにとって友好的な環境であるとは考えられていませんでした。
「誰もが水中で安定したカルベンを観察することができたのはこれが初めてです。人々はこれがクレイジーなアイデアだと思っていました。しかし、結局のところ、ブレスローは正しかったのです」
チアミンは鍵です 基本的なタスク エネルギーのための糖の分解を含む体内。
なぜそんなに長い間それほど疑わしいのですか?
カルベンは、どれだけ速く反応するかのため、水には不安定すぎると考えられていました。科学者がそれらを研究する機会を得る前に、空中の水分を微量してもそれらを破壊する可能性があります。
水中でカルベンを観察するほとんどの初期の試みは、失敗に終わりました。それらは姿を消したか、他の分子にバラバラになったかのいずれかで、水ベースのシステムでは単に持続できないという信念を強化しました。
その懐疑論は深く走りました。研究者は、特別なラボのセットアップを使用して、乾燥した酸素を含まない環境でこれらの分子を操作することを好みました。
これにより、それらを水で観察するという考えが、それらを保管することは言うまでもなく、SFのように聞こえました。
水で働くための新鮮なアプローチ
水中のカルベンが見えた 不可能 なぜなら、水は通常、そのような電子貧困炭素中心をすぐに攻撃するからです。
「私たちは、歴史的理論を追いかけるのではなく、化学を探求するためにこれらの反応性分子を作っていましたが、私たちの仕事は、Breslowが何年も前に提案したものを正確に確認することになりました」と言いました。 サプリメント博士UCLAのポスドク研究者。
彼と彼の同僚は、カルベンが水と接触するのを防ぐために、分子シールドである特別な化学カバーを開発しました。このシールドは、即時の故障を妨げました。
1958年の理論は真実であることが判明しました
化学者 ロナルド・ブレスロー 何年も前に、特定の体反応中にチアミンがカルベンに変化する可能性があることを提案しました。
誰もそれを証明することができませんでした。新しい発見は、適切な条件下で、ビタミンB1のカルベン型が核磁気共鳴などの高度なツールで観察するのに十分安定していることを示しています。
研究者は、この安定性が生細胞で重要な変換がどのように発生するかを説明するのに役立つと言います。彼らの保護戦略は、定期的な代謝タスク中に身体が短命のカルベン中間体を形成している可能性があることを示しています。
環境に優しいB1製造
これらのカルベンは、多くの物質を生産するために広く使用されている金属ベースの触媒のリガンドとして機能します。水中のカルベンは、有害な溶媒への依存の減少のおかげで、よりクリーンなプロセスへの道を開く可能性があります。
「水は理想的な溶媒です。それは豊富で、毒性がなく、環境に優しいです。これらの強力な触媒を水中で動作させることができれば、それはより環境に優しい化学への大きな一歩です」とラビプロルは言いました。
これらの触媒は、医薬品と日常の材料がどのように生産されるかを変えることができます。いくつかの業界の反応は、化学廃棄物を生成することで有名です。
水ベースの技術を活用することにより、希望はコストを削減し、可燃性液体に関連する安全性の懸念を回避することです。
ラボでの生命の化学を模倣します
生細胞は、体を動かし続けるために、複雑な水ベースの反応に依存しています。これらの反応の多くには、ラボで検出または複製するのが難しい高速で反応性のある中間体が含まれます。
Lavalloのチームが、この行動を模倣する分子を安定させることができたという事実は、研究者が細胞化学をより正確に再現するのに役立つ可能性があります。
それは、酵素がどのように機能するかをよりよく理解し、おそらくこれらの機能を医学の機能を修復または再プログラムする新しい方法を把握することを意味します。
カルベンは、酵素作用の一部を模倣する能力のためにしばしば研究されています。科学者は水のような環境でそれらを振る舞わせることができるようになったので、特定の生物学的タスクのためにそれらを制御する方法を見つけ始めるかもしれません。
これにより、最終的には、ヒト細胞内で見られるのと同じ条件下でのみ反応する酵素にインスパイアされた薬物または材料の設計方法を変える可能性があります。
ビタミンB1を使用した次のステップ
カルベン中間体が水中で生き残ることができることを証明すると、ビタミンB1の可能性について謎が解決します。また、生きているシステムに存在する可能性のある他のつかの間分子に関する新しい質問を提起します。
Lavalloと彼のチームは、同様の方法が主要な生物学的反応に関与するより隠されたプレーヤーを明らかにするかもしれないことを望んでいます。
「科学に投資し続けると、今日は不可能と思われることは明日可能かもしれません」とラビプロルは言いました。
この発見は、徹底的な研究なしに、どんなに遠く離れていても、誰も理論を却下すべきではないことを示唆しています。
この研究はに公開されています 科学の進歩。
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#クレイジー1958ビタミンB1に関する仮説が最終的に真実であることが証明されました
2025-05-23 20:45:00