AAA BCAA α-ケトグルタル酸

たんぱく質の代謝について知っておこう

たんぱく質は、肉や魚や卵、牛乳に多く含まれていて、主に「人の体を構成するための栄養素」です。そしてこのたんぱく質は、体を作る役割以外にも、エネルギーを生み出すこともできます。ここで詳しく「たんぱく質の代謝」について学んでいきましょう。

食べた「たんぱく質」はアミノ酸になる

まず、食物中に含まれるたんぱく質は、口の中で、咀嚼（そしゃく）され胃にたどり着きます。

ここで、胃液消化酵素ペプシンの作用をうけてポリペプチドに分解され十二指腸に送られます。

十二指腸では、膵液（すいえき）のトリプシンとキモトリプシンによって、オリゴペプチドまで分解されます。

さらに膵液のカルボキシペプチターゼ、腸液のアミノペプチターゼなどによってアミノ酸にまで分解されます。（アミノ酸は、１個つながったものから２個、３個つながったものがあります。）

そして最後に、小腸の絨毛（じゅうもう）血管で吸収されて門脈を通り肝臓に運ばれます。

吸収されたアミノ酸は、グルコースと同じように肝臓から全身に運ばれていきます。

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人の体のアミノ酸は「２０種類」

人の体に必要なたんぱく質の構成成分になるアミノ酸は、２０種類あります。

その中でも人が合成できず、食事からとらないといけないアミノ酸を「必須アミノ酸」と呼び、必須アミノ酸は９種類あります。

また筋肉が好んで使うアミノ酸を「分岐鎖アミノ酸（通称：BCAA」と呼びます。

さらに、神経物質の前駆体（ある物質の前段階の物質）となるアミノ酸を「芳香族アミノ酸（通称：AAA)」と呼びます。

関連リンク：　BCAA | AAA（近日公開）

必須アミノ酸

非必須アミノ酸

※バリン、ロイシン、イソロイシン　は、分岐鎖アミノ酸（ＢＣＡＡ）
※フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン、チロシン、チロキシンは、芳香族アミノ酸（ＡＡＡ）

「アミノ酸プール」はアミノ酸の貯蔵庫

分解されたアミノ酸は、肝臓にあるアミノ酸プールに蓄えられます。

たんぱく質もエネルギー生産に関わることがありますが、たんぱく質は、たんぱく質の構成成分である「アミノ酸」がエネルギーとして利用されます。

「アミノ酸」は、一つの炭素原子（Ｃ）にアミノ基（ＮＨ₂）と、カルボキシル基（ＣＯＯＨ）水素（Ｈ）が結合した形を基本としています。

このアミノ酸には、体の中でエネルギー不足となった時、たんぱく質を分解してエネルギー生産として利用する役割もあります。

その際、アミノ酸の炭素を含む「炭素骨格」と呼ばれる部分が、直接「ＴＣＡ回路」で代謝されエネルギーを生産する方法と、肝臓に運ばれて「糖新生」でグルコースに作り変えられる方法があります。

アミノ酸の分解の始めは「脱アミノ反応」

アミノ酸はアミノ基があるため分解しにくく、まず第一歩として「脱アミノ反応」でアミノ基を外します。これには「アミノ基転移反応」と「酸化的脱アミノ反応」の二つがあります。

アミノ基転移反応

アミノ酸からアミノ基を外して、他のケト酸にくっつき、また別のアミノ酸に変わること。この反応では、補酵素としてビタミンＢ６が必要となってきます。

また、このアミノ基転移反応は、アミノ酸からエネルギー（ATP）を作るための最初の反応で、以下の三つが大切です。

酸化的脱アミノ反応

アミノ基転移反応でできたアミノ酸（グルタミン酸）がアミノ基を外して２-オキソグルタル酸となり、離れたアミノ基はアンモニアになります。

2-オキソグルタル酸は、ＴＣＡサイクルに入り、エネルギーとなりアミノ基転移反応の気質として利用されます。

残された炭素骨格（α‐ケト酸）の行方

アミノ酸からアミノ基が外れた残りの炭素骨格をα‐ケト酸と呼びます。

α‐ケト酸には、ピルビン酸、オキサロ酢酸、アセチルＣｏＡ、α‐ケトグルタル酸、スクシニルＣｏＡ、フマル酸、アセト酢酸などがあります。

α‐ケト酸が分解されると、アセト酢酸以外は、ＴＣＡサイクル（クエン酸回路）に入り、最終的には二酸化炭素と水になります。

また、α-ケト酸は、グルコースや脂肪酸などの合成材料になり、ピルビン酸、オキサロ酢酸、α‐ケトグルタル酸スクシニルＣｏＡ、フマル酸は、糖新生でグルコースに変換されます。

炭素骨格（α‐ケト酸）の代謝

アミノ基転移反応により残された炭素骨格（α-ケト酸）は、さまざまな代謝を受けることにより、それぞれTCAサイクル（クエン酸回路）に関係する化合物となります。

α‐ケト酸が代謝されて生成される化合物

アミノ酸の種類	化合物
アラニン、システイン、トレオニン、トリプトファン	ピルビン酸
ロイシン、イソロイシン	アセチルCoA
リシン、フェニルアラニン、チロシン、ロイシン、トリプトファン	アセトアセチルCoA
グルタミン、グルタミン酸、アルギニン、プロリン、ヒスチジン	α-ケトグルタル酸
バリン、メチオニン、トレオニン、イソロイシン	スクシニルCoA
フェニルアラニン、チロシン、アスパラギン酸	フマル酸
アスパラギン、アスパラギン酸	オキサロ酢酸

脱カルボキシル基反応

アミノ酸のカルボキシル基が外れた時の反応のひとつに「脱カルボキシル基反応」があります。

この反応で、アミノ酸から生理活性物質であるアミンが生成され、人の体では通常と違う反応が生じます。

例えば、グルタミン酸がこの反応で生じるγアミノ酪酸（ＧＡＢＡ）は、神経伝達物質であるため興奮性をもちます。

またヒスチジンの場合は、ヒスタミンを生じるため皮膚が痒くなったり鼻水がでたりします。

トリプトファンからは、セロトニンが生じ幸せな気持ちになります。

これがメラトニンの場合は眠たくなります。

フェニルアラニンは、チロシン→ドーパ→ドーパミン→ノルアドレナリン→アドレナリンとなり興奮した状態になります。