アミノ酸およびタンパク質代謝
アミノ酸およびタンパク質代謝は、食事性タンパク質および体タンパク質がどのように代謝回転し、20種類のアミノ酸がどのように合成および分解され、それらの窒素と炭素がどのように処理されるかを扱います。アミノ酸は、体がそのまま貯蔵できない窒素を運ぶため、その代謝は尿素回路を介した窒素の処理、およびエネルギーまたは生合成のための炭素骨格の利用と密接に関連しています。
Definition
アミノ酸およびタンパク質代謝とは、タンパク質とアミノ酸の合成および分解を制御する統合された経路の集合であり、アミノ窒素の転移と処理、およびエネルギーまたは生合成のためのアミノ酸炭素骨格の利用を含みます。
Scope
この項目では、タンパク質の代謝回転と窒素バランス、アミノ基転移と脱アミノ化を伴うアミノ酸異化、尿素回路、非必須アミノ酸の合成、および必須アミノ酸と非必須アミノ酸の区別について説明します。これは栄養生化学における参照トピックであり、臨床的または食事指導ではありません。
Key concepts
- タンパク質の代謝回転と窒素バランス
- 必須アミノ酸と非必須アミノ酸
- アミノ基転移と脱アミノ化
- 尿素回路とアンモニア処理
- 糖原性アミノ酸とケトン性アミノ酸
- アミノ酸生合成
- 一炭素および窒素フラックス
Mechanisms
体タンパク質は継続的に合成および分解され、その結果生じる遊離アミノ酸は、食事由来のアミノ酸とともに共通のプールに加わります。アミノ酸が異化される際、そのアミノ基はアミノ基転移と酸化的脱アミノ化によって除去され、アンモニアが放出されます。このアンモニアは、肝臓で尿素回路を介して解毒され、尿素として排泄されます。残りの炭素骨格は、糖原性、ケトン性、またはその両方に分類され、それぞれ糖新生またはクエン酸回路に入ります。非必須アミノ酸は一般的な中間体から合成できますが、必須アミノ酸は食事から供給されなければなりません。これらの経路全体の流れは、窒素バランス、ホルモン状態、および栄養状態によって制御され、肝臓がアミノ酸の処理と他の燃料代謝を統合する主要な部位となります。
Clinical relevance
アミノ酸およびタンパク質代謝は、タンパク質要件、窒素バランス、およびアンモニア処理障害の結果といった概念の基礎となります。この項目は、これらのメカニズムを背景知識として提示するものであり、個別の食事目標や治療アドバイスを提供するものではありません。
History
ハンス・クレブスとクルト・ヘンゼライトは1932年に尿素回路を記述し、最初の代謝サイクルを提供し、体が老廃窒素をどのように処理するかを説明しました。ルドルフ・シェーンハイマーの1930年代の同位体研究は、体タンパク質の動的で継続的な代謝回転を明らかにし、組織タンパク質が静的であるという見方を覆しました。
Key figures
- Hans Krebs
- Kurt Henseleit
- Rudolf Schoenheimer
- Guoyao Wu
Related topics
Seminal works
- wu-2009
Frequently asked questions
- なぜ一部のアミノ酸は食事から摂取しなければならないのですか？
- 必須アミノ酸はヒトの体内で合成できないか、または十分な量が合成できないため、食事性タンパク質から摂取する必要があります。非必須アミノ酸は一般的な代謝中間体から作ることができます。
- 体はアミノ酸から窒素をどのように排出しますか？
- アミノ酸分解中に除去されたアミノ基はアンモニアを形成し、肝臓が尿素回路を介してこれを尿素に変換して排泄します。これは、窒素が炭水化物や脂肪のように貯蔵できないためです。