39. ><7t->,,7 77/tt3,5 rrful+r, \ (at)r,,

で はグ リシンを経 て グ リシン分解酵素系で, げ っ歯氣ではセ リンデ ヒ ドラターゼに よ り脱 水 してL7ル ビン酸 に代議 される グリシン システ イン ホスフ アチ ンルセ リン スフ イ ンゴシンな どの前駆物 質 となる 一方, トレオニ ンは グリシ ン

,セ

リンとは 異な り栄 養学的 に必須 なア ミノ醸で あ り 生 合成は されない 分解 は ヽレオニ ンアル ド ラーゼに よ りiに接 グリシンとアセ トアルデ ヒ ドを生す る疑llと トレオニ ン 3-デ ヒ ドロ グナーでの作用 に よ り2-7ミ ノ3-オキ ツ酪 腋 を生 し

,続

いて グ リシ ン

C-7セ

チ ル トラ ンスフェラーゼに よって グリシ ンとアセチ ル

CoAを

生す る経路 が知 られている

b■

の 生

0で

の 代 日 植物

,薇

J:物 では トレオニ ンはアスパ ラギ ン政か ら合蔵 さ れ る また分解経路 と して は

2オ

キ ツ酪腋 を経 て最終 的 にはス クシニ ル

COAを

11する 系 もよ く知 られている 11じ く植物

.薇

生物 では

,セ

リンは トリフ トフ ァンの前駆物 質で あ り,またセ リンー ′リオ■ シル醸 ア ミノ トラ ンスフ ェラーゼ に よって グ リシ ンと

3ヒ

ド ロ■ シビル ビン政 を生す る経路 もあ る この 反に は機 生物

C,化

合物の “ 化 に重要 ないわ ゆるセ リン経「

1

光合成に重要な グリコール 腋経路の部分反ttでもあ る ● 考 ■ ■

1)D Voet i C V001'田

宮信 雄 ￨,7_● 正実 人 本達 彦

.古

m浩

訳

,'ヴ

ォー ト生 化 学 (第2版

)'

東 京 化 学 11人 (1996)

2)D W Mar●

n,r IIか‖ 著 _上代・It人 監 訳,・ ハーパー ￨イヒ●・ 原著

24版

, 32章ア ミノ酸の炭素41帯 の異化

1丸

諄 (1997)

3)今

堀 和 ■

11川

民 夫監 修 ‐生化 サ 辞 典 (第2版,・ 束

'化

学 同人 (1990)

10 4

動籠におけるメチオニン

,

システインの代樹

…

t>,ttf-*J

'シパタロ ‐――――

10

アミノ●代■ 1)の 経路 はシステ イ ンジオキ シゲナーゼ 反応によるシステ インスルフ ィン蔵の生成に 始 まる これ力_'ア ミノ藩転移反嗜 を受けると 3-ス ルフ ィノL/ル L/ン酸 とな り

,■

ヽ的に 確酸 とビルビン酸 を生成する システ インス ルフ ィン酸力悦 炭酸反16を受けるとヒボタウ リンとな りこれが酸化 されて タウリンカて生成 す る

2)の

反応のお もな基質は シスチ ンで ある この反嗜で最終的に■イヒ水■. アンモ ニア ビルビン酸が生成する

3)の

反ttは 補酵 蓋

Aや

システア ミンを生成す る経路で ある 以 Lの 反応力蜘 腱質内で起こるのにlll して 4)の 反16は ミトコ ン ドリア内で起 こ り, システ インがア ミノ基転移反11を受けて

3メ

ルカプ トビルL/ン酸 を生成 し

.饉

黄転 移反応を受けてチオ崎磁 とビルビン腋 を生成 する 前者はさら11■酸に代議 される シス テインの炭素骨格は主として ビルビン酸に代 謝 される

c代

日 ■

,菫

合硫 ア ミノ蔵の先天 性代計奥鶯症には

,メ

チオニ ン

7ア

ノシル ト ランスフェラーゼ欠薇 による高 メチオニン血

症

,

シスタチオニンβ‐シンターゼ欠■によ

るホモ シスチ ン尿症 シス タチ オニ ン_{r リ} アーゼ 欠■ に よる シ ス タチ オニ ンス

t,3

メル カプ トビル ビ ン酸 スル フ ァー トラ ンス フェ ラーゼ欠損 に よる

3メ

ルカ プ ト乳酸 シ ステ インジ スル フ ィ ドス■

,■

確 蔵 オ■ シ ダーゼ欠■ による亜■薇 オキシ ダーゼ欠損症 な どがあ る シスチ ンはjtは腎尿細千お よび 消化薔 における, シスチ ン症 は リツツームに おけるいずれ も先人的 なシスチ ン輸送障害で ある

d●

貴 化 合 ● に よ う解

=

餞 腋 は

3-ホ ス3-ホ

7デ

ノシ ン 5-ホスホ責 酸 “ 舌性 硫 政

)と

なってプロテ オグリカ ン合成 における 確酸 エ ステ ル生成 に用い られる以外 に フェ ノー ル類 の確酸抱 合 に よる解 毒 に用 い られ る タウ リンは抱 合11,1酸 生成 に用 い られ る チオ硫酸 スルフ ァー トラ ンスフェラーゼ ￨

Sア

デ ′シ ん ′チ オニ シ

*,J7:,.>+-

/',,pris

メチオニンとシステインは硫資を含む 点で他のア ミノ薇 と異な り 合確ア ミノ 酸 と総称 される したがって その代謝 には炭素骨格の代謝 窒素の代議 薇贅 の代■の三つ力_`合まれる 含嗜ア ミノ酸 の代■は

,硫

責原 子がメチオニンからシ ステインを経て硫酸に流れてい く主経路 に 他の化合物 または官能基う喘 合 した り澤BLした りすると

'え

ると理解 しやす ￨ヽ (1知 10 9) メチオニンは栄奏学的に必須ア ミノ酸 で 種 々のメチルルIF移 反応における重 要なメチル基供 与体 となる ホモシステ イン部分はシステ イン生合成に関

'す

る 力

1

システインに人るのは■責原子のみ である システ インの戻妻骨格部分はセ リンに出来する この ようにシステ イン はメチオニンとセ リンから体内で今成 さ れるので茉養学的に丼ι須ア ミノ腋であ る システインはグルタチオンおよび タ ンパ ク質の蔵分 として

SH基

を■ltし さまざまな生理機能に関与する 餞黄の 大部分は確酸に代謝 されてプロテオグリ カンの成分 となるはか 確餃抱合による 解輩ll用に役立つ システインの 部は ,ウ リン (2-7ミ ノエ タンスルボン酸) に代計 されて´こ曖

.網

膜なとの膜配分. 施金胆汁燎の成分 となるほか肪にも合ま れている 口

10 9

■薇ア ミ′崚 `ヽ ■の■嗜 移反応 に よって

.ホ

スフ ァチ ツルコ リン・ ク レアチ ン ア ドレナ リン メラ トニ ン サ ル コシ ン ア ンセ リンな どの■合成 タンパ タ 質の アルギニ ン, _{ヒスチ ツン・} リシン残丼や 核敵■基の メチ ル化が起 ころ

AdoMetの

メチ ル基転 移 に よ って 生成 し た

sア

デ ノシルホモ シ ステ インはホ モ シス テ イン とな リ シ ス タチ オニ ンβ シ ンター ゼ によってセ リンと結 合 して シスタチ オニ ン となる これは シ スタチ オニ ン γ リアーゼ に よって分解 されて システ インを生成す る ホモ システ インの 炭素It格は

2オ

キ ツ酪腋 を経 て代謝 さitる

AdoMetの

脱 戻燎 に よ って生 成 した

7デ

ノシルメチ ルチ オプロ ビルア ミンはボ リア ミ ン生合成に用い られる

b

システ イ ン

0主

晏代‖ 饉路

システ インのお もな代議経路 は 1)システ インスルフ ィン酸疑路

2,シ

ス タチ オニ ン γ‐り

7-ゼ

反応 による 経路

3'4-ホ

スホバ ンテテ インを疑 る経路 4'メ ルカプ トビルL/ン腋拿1路 の四つであ る システ インlj幹が増加す ると 1)が主要縄路 となる 'ウリ レ

a

メチオニ ンの主晏代‖饉路

メチオ ニ ンと

ATPか

ら活性 を メチル基

rt'体

であ る

sア

ア ノシル メチオニ ン

(AdoMet

活 性 メチオニ ン

)が

0咸

され る

sア

デ ノシ ルメチオニ ン:メ チルふ受容体 メチ ル トラン スフェラーゼに よる

AdoMetの

メチル基転 i27

―

國

また =

剛 薇

=17面

頭レ

CHρ

_Oブ

アシルグリセロール 1ス ファチジルコリシ

CH.N Hρ HrHp oノ

アシん/リ セ "―ル ホス ′_`'ブルーr―′ =ルェタ′―ルア:レ

0

9H2 ' CH, 9H, 9H―NH。

‐

CCXl ′チ オ●シ カ しホキシ ド

Q Hρ

一

ド

:置

引

〔―CH・l

一

`響

子

ス

テ トラ ヒ ドロ彙燎

6メ

チ ルテ トラ ヒ ドロ葉巌

1壼

几

1 1 (■utl i

NH"LQ

NHr CH,.NHr

lCH2, ,CH,,,

NH`. NH,.

ス ヽ,し :シ 9H,S― CH, 9H,

C0

C∞

2-オキ ′4メチ,' イオ船晨

C02イ

9H,S CH,

9H,

C00

シ

`き

♯

す

こ

、

_ド、

CI'SH∪

OH OH

5メチ ルチオフア ′,レ

￨:::1lr;多

貴

. (V,31

P■ _Cヽ 4-ホス■′ `ンテテ イン

ほ

:蒻

房

1ち[ζ

ヨ

CH,、 :壺:N‐

と

H゛

∞

ジ ′ナ ルグリシン トリ′テル グリツシ

1牲

￨

Cq

ATP

cH,´

NH CHr00

OH OH

アデ ツシん ′チル チオブロビルア:シ

NHr CH」

「 Щ

NH「

“￢格に

田 タウ0コールは 11,Iは￨

77/tt3,5

(at)r,,

rrful+r,

\

NH, iCH」 ` ICH,。

NHr

ス ヽル :シ ン 'NH`

,CH,,CH

α

Oo

■ル￨ヽチ ン :￨:￨liキ ilシ ￨

39.

_{><7t->, ,7}

9H,O①

′アシルグリセロー

,ι CH「NH,・ 1スフッチ ンルエ ,′ ―ルア ヽシ _{9H ttH,.}

CH,CH CCxl

セ リン 鳳t型チ オ レ ドキ シン 燎 化 型チ オ レ ドキ シン ビル ビン崚 Hρ H0

4魔

晨 な ど

ビルビンはNH,

テ イ ン の 代 謝

(動

物

)

PLPI′

審

ン

fH, S S

CH NHr

01000

0

::亀NH`

OH OH

:I謂

CKXl チ■ システ イン

「

11:り

単

_せ￨

￨

“ ■ =■ )

PttP'―

J

csH:グルタチオン

OSG:強

化型 グル タ 'オン PLP:ビリ ドキサール ￨レ 巌 ビルビンは

coo C00

シスチ ン

｀

＼

,∝

＼

ケ

艦 惚

「

ノ

1

[

理型生 ￨ ^じ

49｀

十ル トテ ′ `ル メ テ イ

' 4摯

II―

- litこ

」こ ＼

NAIIH F韓

,ヒ「 ●グナギ ● ■ “ P Pl「

シス蔵

ルフ

`レ

・

―‐

l藁

夢

￨…

'「

誕軍

￨ミ

覆

_1壺

・

irヽ

メ群認

_樹

‰

賊 豪孟 躊鑽 ￢誌

に

_{T曲 IF¥ユ}

砕 ミ ム ふ

>＼

PttL当

一

、■醸ま的

?

´´´∼――

NAD Hp■

∼

7セ

¥乳

ル

トアルデ ヒ ド

〕

アセ ヽア 几ア ヒ ト

r ,,.,\r.rr,

_,---\

('^rt)

＼

,― ぜ

cq 4に

カ

ル

_三

=7二

=・

に

'聖

塑

一

￨=涵

「 テレ=ゼ ) (■a31) ￨

F4窮

「

コン トロ イチ ンな ど

一

一

犠響

￨ “

N CN

I“

_晉

￨

貫

t勢

二

￨;ラ

賓

フ

ェ

,_ゼ ￨

10

アミノ■代● 反llお_{よび メルカプ トピルビン餃 スルフ ァー} トランスフェラーゼktこは ともに

,雄

なシア ンを■ みなチ オ シアレ イオ ンに変 える解毒綺 "￨に 関 うす る グル タチオ ンは メルカプ ノー

ル餃

1:成

_{や道腋化物分解による解}

,じ

に対

,→ る

o■

責 栄 ■ 確 黄元 栞 は Lと して 台 “ ′ ミ′餃の 成 分 と して動 物 イト内 にllt込ま れ さまざまなイヽ "を 受 けてそltぞltの機能 を米た した後 ヽとして硫酸 とタウ リンに臓 化 さitて医1'にりl llこれる “ llkさ_{れた確 責} と,h世 された確 員のいIには

,ス

平衡 と同様 な 崎 “ 平衛が成 ■ する

F

タンパ ク贅 中の システ イ ン残書 の件月 シ ステ インの s11本 は シ ステ インプ ロ テ アーゼ

IEC 3 4 22 )の

<sub>i`″</sub>￨`￨し を構 成 する 剛 胞 夕

1,シ

パ ク質 には ss tイ )が

,

く タンバ クltの_{フォールデ ィングや安} `L‖ に関,してぃる

,!04

分,ヽア:′薇のイヽ謝災■ちと酵素眸₁ 高ロ イ,レ イ′ロ イラ,血,「 メープ■,ヤ '′ プは■1楓 ,1尿■] イ ′￨￨1餃 lti βヒ ド1''ラ イ′li■薇 べ■ β メ′t'ロ ト′イ■グリ

,,べ

,1, 高 ロ イ 'レ イ アロ イラン11,「 メー プ■プロ プ味● メ_「,レ■ 1,シ腱血■ ビ 'ミ ンBによ″ヤ ビタ

:'BJJム

●H Jヒ メラーせ欠￨ヽロ α ツ チル,t卜 “ はlFu プロ ビ1,確血● ロ イ

',代

謝R,■ ロ イ,レ イ アロ イッシ,■ フトラシス_',ラ ーゼ' サltケ ト餃 /ヒ トロゲ十一￨: イ ″ ヽレリルcて,´ヽアヒ ドロ '十 」= メFIクロ トフイ,c,I、 力 ι■キシラ {￨ `′ 'イ ラン `ヽ 謝lV II■

■ 考 賣 ‖

1, ‐Sulfur and Sulfur Amino ′ヽct(1、 AIP′た。″

` だ"´ッ,"ο<sub>` 143</sub> で

d by

ヽV 13

,acoby O

ヽ

V Crinth Academic

Press (198'￨

2)｀Thど ヽletab。lic an(l ヽloletular Basi、 `〉F inherited Di、ca、( 7th Ed

ed b,C R Scriver `′ “ ′

Mccraw

Hill N(w ヽOrk l1995)

II I口

_・ イ ヽ謝 賄 iのⅢ 悧 舌rやビタ:シ BⅢの 今止 メF,レ t, ,,c。_{ハ ′ タ イ}: … ′チ 'マ ′ ルcoA● ビス,―ビ アセイ ル

_c.ACア

シル ト ′シスフェラー1′ ―プロ,:` ,c。_{ハ カ し1■ ,う 一ゼ}

凛

可

FEDr=

:

募I'■

'■

′ リシ代』RI`i 高 バ リ,血ll メー プ ル シ0′ブ 味埼: メイ,I■ !,シ腋 血 “

...

_|

_"

r

:, tln*,;

r,1e1.'11

''''. r'/

D

t', l\li|fiti !,[tt1;tt

十 七 卜 =`′￨'7:′ほ t′ トラ

,`,`

′ ぜ

EC=`1 1:

け

41

■,I:"w的 ="■′,4,か小曖 きれ ている

￨￨￨

ァ

)な

一 一

/1＼

ミト_‐ン ドリア内

H/ヽ

卜話

を

/ 1

＼、

メチルマロン喩 2-メチルアセ ト s― ヒドロキシー3-メチル セ ヽアルア ヒド アセチル α “

グルタリルα

n

￨

中

3, T

■1)uka rr “` l,.1,i。 =1`i″

s 2

113-155119921

10 5

バ リン

,ロ

イシン

,

イツロイシンの代謝

!0 5￢

"物

におけるバリン

ロイシン・イツロイシンの代謝

…

8蘭

嗜 マ ッ プ

1 lo■

o参

Ⅲl

b

● IE相 関 お よび口 薔特 ■性

`,Itア

ミノ腋 は 1「度で は タンパ ク質合成に 協 ∼ で:ま,:ネ,レキー_i嗅とし _{( 11il」判1組 (1ユ 1",カ} 合成 に 卜と して用い ',れることがィl唆され てい る 011tア ミノ餃の餃,と能 をは 器で,t核 す る と 中11・[量 “ た り

,

膵腱

,i瞑

,′ が崚 も,喘 く

筋1勺 Iり 1「腱 は,lt、 しか し 妨内はヽ 杓で 人11を,iめるこ と力 ', 分 ￨'ア :ノ 餃の代謝は ,,内が最 も 1要 である とされている JIはではア ミフトゥシスフェラーゼが 筋 内では 十キ ′贅σ)●ヒ ドロ/ナーぜ力 “ ,速 と なっている 飢卿 ,に 筋￨∼のサ117ミ ′酸 イヽ計が 先進 し

,1,な

エ ネルギー “ となると `え ',れ る こ′,t llは_{十キ ツ餃 デ ヒ トロゲ} ナーての脱 リシ置 に よる』￨￨である '「 は で も分● オキ ′餃デ と ドログ ,一 ゼが お タンパ ク質や流 “ ステロ イ ド,たりに よ り

,

加 Iる 分に ア ミノ餃は

z須

7ミ ノ餃 と して は 多いに ,シ パ ク

R中

に合 まれ エ ネルギー ′￨:klliも _{良いのでェ ネルギー ほと して用い} られる と `え られ る ,11,ア ミ/臓の代.■には多 くの 先人rF異常

‐

100

口 10 :0 11iンに2・ける `デ lt,:′ 餃イヽお′,侃

,

10

ア ミノロrt●

=力'知られている (表lo 4) ●

=資

ll

l)‐PrOblens and POtential oF Branch ed Chain Anino Acids in Physiology

and Medicine ed by R Odessey

Elsevier(1986)

2)｀Amino Acid NletabO"sm and Ther apy in Health and NutritiOnal Dis

ease‐

ed by L A Cynober cRC

Press (1995)

10 5 2

薇 生

0に

お け るバ リン, ロ イ シン

.イ

ツロ イ シ ン の代謝 ― 分被 ア ミノ巌 であ る イツロイシン バ リン

.ロ

イシンは構造が類似 しているた めに同 じ僣 素の■月 によってイヽ議 され る ことが多い 微生物 では イッロ イシン お よびバ リンはそ れぞ れ

Lト

レオニ ン お よび ビルビン酸 がIl駆体 とな り生合成 される ロ イシンはパ リンの′!給 曖系の 最終lll駆体で あ る2‐オキ ソイ ソ昔卓酸 か ら合成 され る 分解系で はお もな経路 は動物 とほぼ同様であるが

,薇

上物絆 有

の代議系として,あ る種の細由にβロ

イシ ン系が知 られている ソ酪 政 に 変換 後 は

5種

類 の 同 一の

"素

に よって合成 される その最￨llのアセ ト■餃 シ ンターゼカ漁 鰈する反嗜は ビル ビン酸の脱晨 酸や トランスケ トラーゼに似 たチ ア ミンピロ リン腋

(TPP)依

存性 の反 応 で ビルt/ン 酸 と

TPPの

付加化 合物の脱炭酸 で生 した1 ヒ ドロキシエ チ ルー

TPP(活

性 アセ トアルデ ヒ ド

)が

もう1分子 の ビル ビ ン酸 と反 応 す る とバ リン経路 のアセ ト乳政が合成 され

,

― 方 1‐ヒ ドロ■ シエチ ル‐

_TPPが

2オ

キ ソ 酪酸 とlx応_{す ると イツロ イシ ン経 路 の}

_2ア

セ ト2‐ヒ ドロキ シ酪酸が 合成 され る

0イ

シ ンの 生 合成経 hIで は

_,2オ

キ ソ イ ツ占● 酸 で バ リン合成経路 か ら分崚 し アセ チ ル

CoAと

￨1合 して2-イ ツプロ ビル リンゴ敵 を 生 成 す る 脱 水 水和 反ltが あ った後

3

イツプロビル リンゴ酸デ ヒ ドログナ ーゼに よ る酸化的脱炭酸 とア ミノふ転移反.FLによって

Lロ

イシンが今咸 される 代‖ 調節 で は トレオニ ンデ ヒ ドラ ター ゼ アセ 帆 酸 シンターゼ ジヒ ドロキシ酸 デ ヒ ドラ ターゼ ロ イシ ンア ミノ トラ ンス フェラーゼの生成が イソロ イシン バ リン ・ ロ イシ ンの3者に よって 多曖抑 制 を受 ける ロ イシ ンの生 合l●4系 の3酵■

.2イ

ツプ ロ ビル リンゴ酸 シ ン ターゼ

3イ

ツプ ロ ビル リンゴ厳 デ ヒ ドラ ターゼ

3イ

ツプ ロ ビル リンゴ腋 デ ヒ ドログナーゼは ロイシ ンに よっ て抑 制 を受 ける ケ トール腋 レグク トイツメ ラーゼ は基 質

2ア

セ ト乳 腋 や

2ア

セ ト 2-ヒ ドロ■ シ酪燎 に よって生薦力_`誘導 され る また. イツロ イシンが トレオニ ンデ ヒ ドラ ターゼ と

7t卜

乳餃 シンターゼ を バ リンめ ` アセ ト■酸 シ ンターゼ を ロ イシ ンカ

_'2イ

ソプ ロ ビル リ ンゴ酸 シ ン ターゼ をそ れ ぞれ フ イー ドバ ックロl■す る また イツL・ イシ ンはアセ ト■腋 シンターゼの生産 を抑 制 して 生 合成 を調節 してい る 生 今成経路の代謝調節 を制御す るこ とは 薇生物 に よる分 'た ア ミ′腋の 発酵生産の効率

::li;il,I:壱

￨:L=ニ

ム

iン

崚

2アセ トー2-ヒ ド

2ア

セ ト,t晨 ロ キ シ酪酸

↓

↓

3-メ テ ル 2オキ ′占いは

21キ

_{′イ ′,,￨1晨 ● 2-イ ツプロ ビル} ← ←

↓

￨ tイ ′0ィラ シ

↓

￨ : ′ヽ'リン リシゴ甦

↓

↓

4-メ チ ル 2

↓

￨ L―ロ イシン

P

ロイラン ￨ 4-メチルー3-オキツ ど車腋

∠

力

嵐

=ル

ヽゝ

、 ′

チ

‐ れ C●

A―

アセ トアセチ,,c“ ルマ ロニ,,c“ ￨

a蘭

皓 マ ッ プ 図

lo ll参

照

b経

路 の 解 観 と

,自

分枝 ア ミノ破 のお もな■●咸系は 薇生物の■頷によって

"外

的な嬌略はまだ報,iされておらず ほぼ 11しである ただ し代謝調節の機構には 薇 ′_{L物 間で違い774存在す ることが知 られてい} る イソコ イシ ンと′ヽリンは "l発物質力`l トレオエ ンお よび ビル ビン酸 と異なるが し トレオニ ンが トレオニ ンデ ヒ ドラ ターゼ (トレオニンアア ミナーゼ

)に

よって

2オ

キ ス タシエ ルC●

A―

TCAサ_{イタル ー → 昭嘘} ￨ ￨ CO,■H,o 餞生物 における分枝 ア ミ′厳代議の員贅 ●

:蜂

晰 ― :オ畔系 口

:0:,

オキツ `￨い崚 131

ピオチン

ル・

CIIC°

‐

α

8-メ チル タロ トノイル●

`

H00C Cul

>・

CIIul_“

3-メ チ ルグルタコ■ル●■ H・● %●. COlパロ

ADP+R

“

:り

_1,

8‐メチ ルー 3-ヒ ド0キンプチ リル

m

翔

:凛

2-メチルプテリルo■ 2-CIC: Otu “

NAD・

NADH OOl

蒻

2-オ キ ツイツ古‐ 3‐ヒ ドロキシイツプチ リル ●■ IIIO Ⅲ H.0 132

イ ソ ロ イ シ ン の 代 闘

コ レステ ロー ル 11

(動

物

)

NAD・

NADH

CtCOCII.C00m

アセ ト●● CIMO― CbA アセチル α■ cHa.co― “ プ ロ ピオ ニ ル0■ CO■ NADII

m

NAIl'

Ⅷ

α∝ ″

"I ADP+n

メチルマロン●

釉

H000Cl●

_L00‐銀 スタシニル●■

ヽ

“

′

“

メチ ルマtlン崚 ￨ セ ミアルデ ヒF :●肛 21oo NAIl・+IIIO または

Hp+Ol

罵

>…

3-ア tノイツ●中 (鳳中郷 ■) 103

41.

tr,uv,

E1vy,

イ ソ ロ イ シ ン の 代 闘

(微

生 物

)

グルタミン政 く 1

cll€Hcltc@H

.-

.-

_++r

3‐メチ ル ア ス′てライ ン晨

司

ヽ

HO…

｀ 、トレオニン セ リ ン `アセ チ ル iC“ ￨

ncocHc、

OH

アtト イン D‐トレオニ シ 2‐ア ミノ酪晨

|

.'/ t ++taa

OA

?--7'

cLerd

'.'/

i

_{_).*'r----aF*9#;}

i,,"f.t-- - co'{ Ft6lT

L;

r:-.

_-^^.--..

_^-.

in'

--i6lfriifr

csrocos'

i cH'coclrcs{rl'

.______7_

cfi{odoa

coor

i

oi

-I

coon

2-7tftl.l

i CH・

I C雪

マ

HC●

●

●

i CHじ

く

H¨ H . Ho oH

I

品

6H 2,―

ジヒ ドロキシイツ吉拿晨 1 28-ジヒ ド0キシ‐

1 1

―― ―■ ス ン トテ ン畿 一 ―‐ ‐――● αぶ

Cヽ

Hc∝

ぶ

CII・ ●ウと顆似 イツパ レリル

)″

夕

蹴 リチ

ル

.舛

。

仔t)‰

… Cヽ

CH●

:}勇

¨ぜ婆雫ユ

_:》

舶躙 亨黎

_￨よ

_:卜

lC“

∝

klII 分薇●肪腱

を

r.ィ

′

累

Hpl Hp

cH..tlogtlcoofi

′

／

_︲

一

は 8:イ ンプロ NAD・ OQ NADH 4-メチ ル‐2‐オキ ツtr事政 ビル リン脅 2-∝ Glu 2-オキツイツき●饉 Cl●

2-∞

￨ ￨ CHI

襲

1塩

劇疇

ヵ

:》

:囲

は ￨`― ′チルー3-オ キツ ￨′ `レリル ●菫 アセチ ル _{ィップチ ッル●ぶ}

m l

路 ン 識 懇 → _{― ― ス タシニ}

1銀

は -1

をあげる点で重要である 特にイソロイシン は分子内 に■つの不斉民素 をもつ ため に4 種の光学 興

t体

力嗜 在 し この うち必須ア ミ ノ酸 として食品や飼料の添加剤として有効で あるのは

Lイ

ソコイシンのみである

Lイ

ソコイシンの合成は微生物 による発酵昴 _`イ 効で

,後

に述べるようなロイシンア ヒドログ ナーゼを用いる酵栞法や化学合成法では生産 で きなtヽ つ ぎに

,分

解系では 多 くの薇生物では, ます 7ミ ノ トランスフェラーゼに よって生 合成系の逆反lLで分技 7ミ ノ餃か ら

2オ

キ ソ酸が生成 し _{動物 と・}lしような代オ経路 で分解 され

TcAサ

イクルに人る しか し あに “ ●s“ や

rlrm"`′

tllo■κ′S● な ど の 胞子形成 を,デう綱 薇では ロ イシンデ ヒ ドロ グサーぜ力 `分枝 ア ミノ酸の分解の最初の段隋 に関与す ること力<sub>`知</sub>られている ● イシンデ ヒ ドログナーゼは イツロイシン バ リン, ロ イシンで謗幕 を受 ける これ らの細 菌では, 胞子力_'発芽す る腋 に必 要な細聰快の分技脂肪 酸 の有 格 とア ンモ ニ アが これ らの 分枝 ア ミ ノ蔽 か ら供t・され る 嫌 気性 の腱 子 形 成錮 薗 α “`ガ`1“

"属

の い くつ か の 市 株 と酵

,

“ "′_{`α “}′,′お で は, ビタ ミンBッ 補酵素依 存性 の ロ イシン

23ア

ミノム ターゼカ(働_く β ロイシ ン(3ア ミノ‐

4メ

チ ルli●酸)経 路の存在力t示_{さllてお り 他の生物 とは別の} ロイシン分解系のrFrtが知 られている この ll略 では

,4メ

チル 3-オキ ソ占

0腋

4-メ チル 3‐オキ ツパ レリル

COAを

経て アセ チ ル

cOAと

イツプチ リル

_COAが

′L蔵 し, さらに イソブチ リル

cOAは

酸化Fx tt _転移 反lLを経てスクシエル

cOAに

変換 される と F想 されている

c

注 目 す べ き諄 泰

薇笙物 "1来 の分 枝ア ミノ酸代謝 に働 く酵業の中で

,生

化学 的 遺伝子工学的摯受研究 と■物 1学 的tL‐用 力唯 んでいる酵■ として ロイシンデヒ ドロ グナーゼ と

3イ

ツプロ ピル リンゴ薇 デヒ ド ロタナーゼがある ロイシンデ ヒ ドログナーゼは

NADを

補酵 十 と して し―ロ イシン, L―′｀リン. L‐イツロ イシ ンの対FLする

2オ

キ ソ酸への,∫逆的な 蔵化的腱7ミ ノ反応 を触煤する 酵■反応の 平僣 は大 きくア ミノ厳生成側に

0っ

てい る が 生理的には世反ltのア ミノ蔵分解に機能 している この酵茶は施子形成 を行 う

&"l

ι●

s`や

■ヽ 凛 “ ″i"ο_ゞ

tstt c′

“`"′ :“

"“

細 菌に認め られ

,数

種のllI蘭から補 製され その遺伝 r工 学的な手法をと■ =よる 情通 と機能の解切が進 んでいる また

a

ψ′ “ ′■

"S as`′

α″_`た所 ″_"′“Sな どのロ イシンデヒ ドログナーゼを利用 して

,化

学合 成法で安価 に■ られる原料の

2オ

キソ酸 と ア ンモニ アか ら.し ロ イシ ン

L″

"‐ ロイ シン

Lバ

リンなとを連続合成す る嶼型バ イオ リアクターが開発 され 実用化 されてい る (い

10 12,

さらに

,分

核ア ミノ酸の酵 素分析にも利用 されている

3イ

ツプロ ビル リンゴ酸 デ ヒ ドログナー ゼは

_NADを

拍僣■ として 3‐イツプロビル リンゴ醸の

4メ

チル 2-オキ ソ占

0蔽

への脱 炭腋 を伴 う反lLを触鰈する この反応は脱炭 蔵 を伴 うので不,rtt17Jで ある 酵1,の sa● ¨ ″●

r‐

″″1'Is‐ や好彙 蘭 ル ′

"“

s

10

ア ミノロ代 ● 麟

""ル

sの 酵メが精製 され 特徴が明 ら力■ =されている 後者の好葉面の耐ハ性酵 まは

X線

構造解lrや タンパク質工学的な手 法などによって 構適と機能の相関やけ外化 機構の解明など力筵 んでいる その他

.分

枝オ■ソ厳デヒドログナーゼ. メチルマロン酸セ ミアルア ヒ ドデヒ ドログ ナーゼ

.2イ

ツプロピルリンゴ酸 シンター ゼ

3イ

ツプ ロ ビル リ ンゴ酸 ア ヒ ドラ ター ぜ アセ ト乳 酸 シ ン ターゼ の

3種

の ア イ ソ ザ イムにつ いて も細 蘭や酵II由来の ものがIn 製 され

.そ

れ らの特 徴 が 明 らか に されて い る ●

=贅 "

l, ル●:力″

sE"″

り′

166 ed by R A

Harris J R SOkatch Academic

Press (1988)

2)人

島崚 久

,化

学 と上物

.祉

6“

-665

(1992)

3)H A Baker

ス ""“ ル

, a“

ル籠

m23∼

40(1981)

4)●

田 敏 バ イオサ イエ ンス と イ ン ダ ス トリー

4811-17(1990)

10・

6

リシ ンの生合成 と代‖

1061

リシ ンの 生合 成

…

H tlooc

-",

Nlt:

□▲ ● リシンの生合成にはジア ミノビメリン 厳経路 と

2ア

ミノアジ ビン政経略の2 薇気が存在する リシンがいずれの経III で合成 されるかは■物によって築な り 一方の経路 を利用するものは他方の経路 に関 うする酢業群 をもたない □

10 12

ロイシンデヒ ドログナーぜ (E2)とギ晨デヒ ドログナーt● (El)の夫役反応系を利用する光

学活ll分狡ア ミノ酸の合成用朧型パ イオリアクター

(a)反

Fttt PEc―NAD(H)はポリエチ レング リコー,レ (分子■20000)でお分子化 した拍

"奮

で 膜 (分函分 了■ 5∞0)力ヽ_{らの瀾出を防止する} ギ崚は柏酵

=NADHの

15生のための電子供■体として利用される

(b)晨

型 リアタターの機式国

B

ジア ミノ ビメ リンロ饉路 (細蘭 植 物

部の藻宙 (サカケツボカビ

P,

ミズカ ビ

11 ,シ

ミズカビ

rl)な

とつ

135

42.

u

tvo+.effi,

iFH [

HO-9H α

"H I=｀

`'21西

900H Iラ

:ど:,ラズ

1 900H

IH C∞

HF:二

電子

モ

￨IH, ￨'1'息

ユ

i l l・

ネ

モ

i;;■

99F・

li7「

息

ii]F: :::

“

卜

17子

::1'1:・

_::i

[ 1= ￢▲

Cq l ,

IL::ヨ

_lに

Hp q2ォ

よ

"リ

ピ

レ

巌

.21"リ

ジ

ビ

ジ

厳

CH―

C00H

C‐

C00H

CH, CH2‐

C00H

●1,ホモアコ_=ット醸

rHp

マ

H,‐

C00H

HO―C―

C00H

CH, CH,‐

C00H

トモ ウエ ン厳 t2-ア ミ′アシビンは 6モ ミアルデヒ ト ア ミノアシビン酸饉路 〔英繭 藻商〈 “'ラ ン燿 ミドリムシ‖〕 辟

CQ

PLP Cα DH

HCNH,

CH, CH, CH, HマNH, COЭ

H

"●●● 2●―ジア ミ′ビメリンは

C00H

H2N9H

CH= CH, CH, H♀NH,

C00H

L126ジ

ア ミ′ビメリ,厳 し―サ ′カロヒ′ 拿モアロニ,}￨ ロヒF,ターせ￨ 攣 ― ￨ 紀 ヽ 、 、 ・ Hp

l‐

31) ￨ ジア ミノピメリン酸経路 (組繭 薇苗1 郎1腋物〕

①

∞

﹂

Ｃ ， Ｃ ‘ アスパ,ヤン中 セ ミアルデヒド デヒドログナーゼ (唸L=1)

κ ヽ

H攣

ATP

_{AIIP 4ギ 1■}

999[

r,roi"x

'ス

NADPヽ

R

バ ラ イ レ薇

NADH

いⅢ

,ccxIIl催

を目

劃咽皐需

Hは

傘

墨

笙

三

二

」

主

」

:IH ttLliH

戸

:齢

』

Pl島

鷺

COЭ

H C00H

Nス

タシ_=ルー

_{2 Nス}

タシ

_=,'tt

7ミ ′-6オキ ツー

26ジ

ア:′ ビメリシ饉 t●メ 'シ饉 ビ,,レ 26

ND P,H NIIP「

ジカ "1ン朦 _‐ ´ ロ

｀ ヽ

_ロ

ー

ー ー

興 卜

浴

]

ビルビン燎 Hρ 推 拿薔 Hp

″ この経路:`ト レオニ ン メチ オニ シ イソ コ イシ ンの1:今正 と,1様 に ア スバ ラギ ン酸 ■ セ ミ

7ル

デ ヒ ドを “ 1発物 贅 とす る この ■合成に関

,す

るア スバ ライ ン腋 キナーゼ は

1-'シ

ンで フ イー ドバ ′夕■■ を受 け るが し トレオニ ンも口11`効果 を示す い くつかの細 間には世数のア スパラギ ン酸キ ナーゼの存在 (アイツサ イム)力 `知ら,tてい る 大腸関の磁 素においては 方 は し 'シ ンで 他方 は

￨

トレオニ ンで‖1,iさ れると いわれている シヒ ドロジピコ リン腋 シ ン ターt・は

`濃

度の

1

リシ ンに よって特 実的 に

m常

される したが って

,こ

の “ 路による リシンの生今咸 は 2簡 所において フ イー ド バ ′クロ1キを受けることになる

b

ア ミノアジビン腱饉路 ("けや ル “Ю ψ αなどの真籠 ラン藻 ミドリ′シ■. 部の澳

ntツ

ボ ヵ ビ

I]￨ツ

彎壼 西

ri

ケ カL/F,,な ど〕 この軽路の最初の反にはアセチル

cOAと

2ォ

キ ッ グル タル薇 の 縮 今 反lLで あ つ

TCAサ

イクルのス10と きわめて頌似の反lし て

2ォ

キ ツアンピン餃 まで

'正

さitる し か しなか ら し

2ア

ミノア ジビンはか らこ の変換 に関 りする●静 素は

TCAサ

イクル の

2オ

キ ツグル タル腋 までの変換 に関.,す るものとは,1のけ■である またホモ クエ ン 酸は クエ ン腋 シンターゼによって金成 され る クエ ン酸 とは ″体情辻 を実にす る ホモ クエ ン酸

_=asホ

モアコニ ット餃 ● ホモ イ ツクエ ン政の反に は,1々 の

2機

類の離素に よって触媒 される ホモ クエ ン燎今成反lしに F・￨ウする酵■ 1ホモ クエ ン餃 シンターて

,は

Lリ

シンによってその合成が抑lllされ ま た, フ ィー ドバ ックロ1゛,も受 ける

2ア

ミ ノアジピン餃経路 においては

L27ミ

ノア ンピン酸か ら

L27ミ

ノ

7ノ

ビン腋セ ミ

7

ルデヒ ドヘの変換のみが不,r辿反1こであ り 他のItlLはすべて_'I理的に進行する サ ′カ tlピンデ ヒ ドログナーゼ

(NADP. L―

グル タ ミン燎 生成

)は

NADP.を

サ ′力

Uビ

ンデ ヒ ドロ ゲナーゼ

(NAD. Lリ

シ ン41 成

)は

NAD・ を補離 業 とす る サ ′カロ ビ ンデ ヒ ドログナーゼ

(NAD. L―

リ シ ン'11 茂

)は

逆 反1さにおいて オルニチ ン ロ イシ ン_, ノルロ イシ ンな どに よ り強 く口11,さ れ る

10 6 2

動 鮨ta綸 にお け る リシ ンの 代 ‖ … 動物 組織 にお け る リシ ンの1:代謝:F略 は サ ′カロピンを経 口￨する疑路 である サ ′カ ロ ピ ン絆路 にお いて

2オ

キ ツア ジ ビン酸 ま で の代 謝経 路 は

27ミ

ツア ン ピ ン腋 “ 1路 に よる リシン生合成 とは逆の文ttであ るが サ ′カロ ピンデ ヒ ドログナーt・

(NADP'

Lリ

シン生成

)お

よびサ ′カロピンデ ヒ ドロ グナ ー

t(NAD・

Lグ

ル タ ミン酸 41■)(こ れ らはそれぞれ生合成反応 におけるサ ′カロ ビンデ と ドロ グナーゼ

(NAD. 1-リ

シ ン 生成

)お

よびサ ′カロピンデ ヒ ドログナーゼ

(NADP'

し‐グル タ ミン酸41成〉{=11(す る力

1生

理的 見地 か ら動物 ではこの ように よ ば れ て い る

)は

そ itぞ れ

NADP'お

よ び

NAD'を

補 酵 素 と し 生 合成 の離 ′ とは￨￨ 酵 彙要求性が逆である これ らの “

Iは

中 のポ リベ プチ ドロ [●4:する いわゆる多機 能酵素である いずれか 方の酵 ■ '`ヤ Iの欠 如 で家 族性 高 リシ ンmll:を きたす

27ミ

ノアンピン酸 ア ミノ トラ ンスフェラーゼ はそ の基質の類lll性に もかかわ らず

,ア

スパ ラギ ン酸 ア ミノ トランスフェラーゼ とは別個の￨￨ 素である リシ ンの分解 はすべ て ミトコン ド リア内で 行 わ力

t 2オ

キ ソア ジ ビ ン酸 は ヽ リブ トファンと共通の中lll代謝 “ 物 である l― ピベ コ リン酸は少 量なが ら動物のいろ いろな組織に存在 し リシンに11来すると

,

え られてい る 特 に囁 において:ユ濃度が高 く 重要な生理的機能 を

,っ

ている。子能性 も 報告 されている (ピベ コ リン酸は権物 や真 蘭 細 南な と●[も広 く存在 す る

,

ヒ トで は

Lビ

ベ コ リン腋 はベ ルオキ シソームに お い てl― ビベ コ リン腋 デ ヒ ドログナ ーゼ に よっ て,)解さItる と考え られ

,F臓

や腎晨 のベ ル ォキ シ ッー ム を欠 くZe1lweger 4J:候 群 に お いて血Ⅲlお_{よびは中の ビベ コ リン酸量の増力}1 が見 られ る カルニチ ンの生合成 は タンパ ク質中の リシ ン残 卜が‖1発物質であ り 遊離の リシンは メ チ ル化 され ない

10 6 3

薇 生 詢 にお け る リシ ンの 分 解 ― 薇′L物における リシンの分解は■によって 賣な ,たI夕人で `iわ れ る Pst“

`爾

"asな

と '1気 性細 歯においてはいわゆる

57ミ

ノ `￨●腋:I略 で

C銹

_"d“

冽 など嫌気性細 蘭

では

Lβ

―リシン

35'7ミ

ノベキサン腋

を

41てfヽ

謝さ

'tる

L

リシンー

tβ

‐リシン

の変換には

S―

アデ ノシルメチオニンを

Lβ

リシンー

35ジ

ア ミノヘキサン餃の変

換にはコバ ミド補 『 素を要求する

0■

■ ■ 1' H P Broquist ′1""" R′i ヽ “ ′7 11 435 11991)

2)R B H Schutgens R , A

ヽVan der、

H S A Heymans A

ヽ

V

Schram , M Tager C Schrakamp

H van den Bosch J :nher Metab

Dis 10 Suppl 1 33 (1987)

3)I L Bieber H″

″ “

R`r BI″

力で漱 57 261(1988,

4)J K Bhattachalee c■

′Ra Aflrな o,a 12 13i(1992,

10

ア ミノ●代●

10 7

動物におけるアルギニン

.

プロリンの

ftH―

アルギニ ンはス■サ イタルの最

`の

中 同体であ リ アルギナーせのrl■1で尿蓋 とオルニチ ンに分解 される オルニチ ン は凛メサ イクルの メンバーとして働 くと ともに

,ボ

リア ミン金山の基質 となった リプロリンに変換 される アルギニンは 方で タンパク質にllX込まれた り, ク レアチ ンや 酸化

,■

の本質となる 酸化●来の企成に '1い られるときにはも う一つの “ 物 と して シ トル リンが_'11成 し κ彙サ イクルをシャン トする形でア ルギニ ンめ "'■ さオt/・ アルギニンの11 味の合成は,「のは■サ イクルでは起こら ず 小叫 と臀のアルギニ シ今正麟■系に よって行わItる

a

ア ル ギ ニ ン

0合

成

,rに

は医 素サ イタルの全確 ■が そろ っては も人購に発■ し ている アルギニ ンは仄■サ イクルの最後の 中11体であ リ カルバモ イル リン腋 シンター I・ 17ン モニ ア).オ ルニチ ンカ ルバモ イル トランスフェラーゼ ア ルギiノ コハ ク餃 シ ンターでお よびア ルギニ ノコハ タ酸 リアーゼ の働 きで合戌 さitる しか し,Iで合成 された アルギニ ンはアルギナーゼのll"1でr,ちに尿 素 とオルニチ ンに分解 さ 'ι るため 」:味の合 成は ない 0剌

10 13,

ガ 最初の

2酵

紫 は小腸 ll腱 に また 31111と 4■ :lの酵 素 が,`に rf`:し

,こ

,t,,の 1つの絆t織の協11作 えでアルギニ シカ_'合成 さ,tる Oχ 10 14)

b

プ ロ リ ン の 合 成

プ ロ リ ンの 合成 はお もに1子と小叫で行わ,tる 1「ではオルニ チ ンか ら グル タ ミン餃

5セ

ミアルデ ヒ ド △1-ビロ リン

Sカ

ルボ ン酸 を11て合成 され る 小腸では グル タ ミンお よび グル タ ミシ酸 か らオルニチ ンが 今正 され lrと11し経路で 日 一 Ｆ

︱

．

三

一

一

一

﹁

iOア

44.

zu+=2.

JEu2a{tlH

(uryr)

t

r4L.,

HN

ruv:2,rn

_{il: l?*; ii1}

_F"tr:;-

_H

"'.)c.NH

灘 倣

‐

1闊

盈叶

i:職

前 出

P′

譲

C●

0

=‐

言言

ユ

・

lL`卜

1'レ

t寧

司

[童

由

Mこ

NH` ., ,ェ .`_ ￨ IH, ^( HINH,ア

ド ′ く'レ t14 Ll17)￨ ￨′ 11【5・ ￨ . ―

ノ

/ 601DH H、

γ な 価 上 匹

=を

￨￨%ち

こ × を

`バ

イ

)¶

■ 解 藝 雲

hHhH

― ―――― ――――・ ￨―:'‐

rir.===￨

聯

ス

ベ

_ルル

_争勇ちケ

オ

_￨

_ヽ

二

C° 2 6∞

L/λ

ゴ

｀

'上

喜二≒夕■

Hn■

■■■

/6グ

ア

:プ

フア喜 ′

■

●

は

、

・

NH

スベル =クンシンターゼ は ■13

";:

"

;

;

"'t

"

*

l,-,,**r+i

{!,:,Hii,ii;t

W*"-l'i;ffi

irFF#

1,.,.1,,pffi;

;,,.*f-fffi

6;F,-1q=;'

:ru

l

l-**

iI{"

isfl

itr1*i#-irrr*:,.-*#r*,

|,,r,

tn-._"

"F*"kfI

_''

I

"i$."

躊需

Lぷ

謡

11二

賢

琵

〒

吾

薫

房

場

各

聰＼

蔓

_Lし

炒

吾

π

I可:郡

撃

猿

:::`:■ 211)′

晨」

クレアチン経路

キ ′ ア ■ '″隠 1“

, グル タ ミン融 5-セ ミアルデ ヒ ド ￨ △_'ビロ リン‐ 5‐カ ルボ ン崚 オルニチン ‐ アルギニ ン ニ           ァ     ン イ                 リ ル   ー ル ア                 ト ン シ トル リ ン プ ロ リ ン

NH,+COl i

ル

Jり

な

呻

護

オルニテン グルタミン政 5-セ ミアルデヒ ド シ トル リシ 口

10 14

アルギニ ンとプロ リンイ)崚の 「 Zi`ll ブロ リンが合成 され る ラ ′卜では授乳中の 1,組の■腺 に非肝 型のアルギナーゼア イツサ イム と高い プロ リン合蔵lf性が見 られる

c

ク レ ア チ ン合 成

ア ルギ ニ ンは グ リシンア ミジ ノ トランスフェラーゼの働 きで グリシンと反ttして グアニ ツ ノ酪酸 とな つ さらに グ アニ ン ノ酢 政N― メチ ル トラ ン ス フ ェラーゼ に よ り

sア

デ ノシ ル メチ オニ ン か ら メチ ル基 を受 け とって ク レ

7チ

ン とな る グリシン7ミ ツ ノ トランスフェラーでは 技 に督 に存在す ると考えられてい るが 多 長頼では膵や11にもなな し,1「において アル ギニ ンカ らクレアチ ンめ_`合成 されることが,「 Fltであ る クレアチ ンは筋に運ばれ クレア チ ンキ ナーゼ に よ

04-ホ

スホ ク レアチ ン と なる

￨

ポ リア ミ ン 合 成 ポ リア ミンは41 体に■題ljに存在する■体 7ミ ンであ リ ブ トレ ′シン スベ ル ミツ ン, スベ ル ミンカ_`そ の代 表であ る 前 "腺 膵

,顎

下腺 や力_`ん綱 施 を と 分泌活性 や増殖の藍んな “ 1織 錮胞 :=多く,まItる 生理的作用は

,核

腋や細胞 膜の安定化

,核

腋 合成や タンパ ク質金蔵の活 性化 な ど多餃 にわたる と考 えられている ま す オルニチ ンアカルボキシラーゼのll月1でオ ルニチ ンか らプ トレ ′シンが生 じる つ いで スベ ル ミン ンシ ン ターゼ に よ り ヽ アデ ノ シル メチ オニ ンか ら生 した

7デ

ツシルメチ ル チ 十プロ ピルア ミンと反応 して スベ ル ミツ ン とな7● さらに スベ ル ミンシ ン ターゼ に よ り も う1分 子 の アデ ′シル メチ ルチ オブ ロ ビルア ミンと反ttして スベ ル ミンが合成 さ :ιる 初段 の オルニチ ンデカルボ■ シラーゼ

(ODC)は

ポ リア ミン合成 の `"速

"素

であ り

1'浅

期の最 もヽい (10∼ 20分

)確

素の つである 細胞内濃度は細胞用,切には して 変Flするほか 各種のホルモ ンで お導 され

!0

ア ミノ●代■ ボ リア ミンに よ り抑 制 され る 綱聰内で は特 実的 な阻キ タンパ タ質

(0,0ア

ンチザ イム) によ り阻事 され

,こ

の口t゛ `は さらに別の タン パ ク質

(ODCア

ンチザ イム インヒ ビター) に よ り回復す るな ど 多彩 な,`任調飾 を受 け てい る

e

―酸化 壼秦

`NO,合

咸

NOは

血鶯 の拡張 によるml,1の 制御因 rと して 購ゃ末 trl神経の神経伝達勁 質 と して また抗 菌 殺 細胞因子な どと して, 多彩な機能 をもつ生理 活性 物質 と して '主 llされている

NOは

一餃 イヒ全 素 シ ン ターゼ(NOS'に よ リア ルギニ ン か ら生成 され る

NOSに

は構 成的 に発現 し て い る神i嬌型

NOSと

ml書 内 蔵 電

NOS

お

よびエ ン ドトキ シンやサ イ トカインで誘導 さ れ るマ クロフ アー ジ型

NOSの

三つ の ア イツ サ イムが知 られてい る

NO今

たの議節 は

NOSの

活性 と基 質であ る アルギ ニ ンのlll綸 に よる

NOSの

反応 で

NOが

合成 され る と 同時 に シ トル リンが■蔵する シ トル リンは 尿素サ イタル諄 ムの メンバーであるアルギニ ノコハ ク酸 シンターゼ とアルギニ ノコハ ク腋 リアーゼの働 きで アルギニ ンを,呼生 しうる この場合

NOSと

2■のはおサ イクル離■か ら茂るサ イクル {シ トルリンー

NOサ

イクル, 0剌

10 15)が

形成 され る い くつ かの紅 餞 細胞ではこのサ イクルめ慟￨ヽていること 力く明 ら力■ さitて きて,ヽる ●

=贅

■ 1)ヽ Jヽ ie¨

r W H lamers R A F

ヽi Chamuleau ′_{妨があ′′′}! 70 701∼ 743 (1990,

2)R K Murray'か

“ ン ト代淑 人監 訳 ‐ハー ′ヽ一 ′

L化

'′, 原 ■23版… 九薔 (1993)

中

“

アルギニノ コハタ● シンターゼ 国

10 15

シ トルリン

NOサ

イタル 141

45.ヒ

スチジンの代謝

ヒス タ ミン経路

闘

'姻

件

1711お

=ン

,I18牝

Nふ

H CHrⅢ

Nlα

КⅢ

lフ

￨セ

=￨

,=,V.`1,111i宍

;;i,;;:,:

_"'

_{i"*.r,.H,'-...}

^

i" * f,.,.n *.,",.]

.( ,;i

/_ .;.".,,.,"

_,,.,.H,-HcooH

l_

l^ I

-'

I

co

m"u*

_a/

f

i]],,ifr

sH,,,,,,

_,m

一

岬ヽ

０ 一

甲洲．

_﹂

 ぃ

1調

VL′

和

「下

lト

ド

II子

i

γ

l」

￨ ↑

‐

怜

(`顕

刊

_1∞

Htiサ

JIⅢ

I :]q｀

蕩丁麟

l諄

_撃

)l

l _…… … ´ ^^ロ ロ _￢ :‐ ― (,11(,()()11

-0“

XЮ

H Y…

/ ,

ディ、■ ゼ は

6810 1NH,温

H

N、

_{N CODH (](】}

DH c00H

咄

砒

・ 漁犠ハ

1#Ю

I

′■●:,饉

ヽ

1::'ア

'● :,饉

'0 7ミ

ノロ 代 ■

108

ヒ ス チ ジ ン の 代 樹

…

発反:しを触 “ する酵素力哺 タンパク食で誘導 されるなどの性質をもち 調節部位 をな して い る そのほか ヒスチ ツ ンア ンモニ ア リ アーゼが薇々のホルモ ンに よって調節 を受 け グルタミン敵へ

,る

経路のウロカサーゼ もIH節点酵素として重要である

b

ヒスタミンの合蔵 と分離

ヒスタ ミ ンは 平薔筋の1え結

,冑

薇分泌促進 起炎■i 作用など破な多岐にわたる生理件用 をもつ したが って この物質の生成および分解は■ 体にとって』■に重要であ リ ヒスタミンに I.・抗するいわゆるILヒ スタ ミン莱が多数開発 されている 11贅分解経路には

,ヒ

スタ ミナーゼ (ア ミンオキシダーゼ の一 “

)に

よって脱ア ミノ反1じを受けて イ ミ ダゾールアルデ ヒ ド, イミダ′―ル酢醸 を:嬌 て イミダ /― ル酢腋 リボ ヌクレオシ ドにな り 尿中に″1泄されるIt路 Ⅲ 'メ チル化 さ41て

3メ

チルヒスタミンと な つ

,つ

いで

3メ

チ ル イ ミダブール “ 燎 と なって凛中に排HIされる経路 の二つがある

c

ヒスチジ ン血 産 とヒスチ ジ ン欠乏建 ヒスチシンイヽ謝の初覺反iしに働 くヒスチツン アンモニアリアーゼ (ヒスチ ダーゼ

)が

■伝 llに欠 “ 1すると 血1'ヒスチツン償の

LH.

κ中ヒスチツンならびにそのlt計 “ 物のIIl ll 増力1をきたす すなわち ヒスチツン血lliで ある しか し 部の

"に

軽 い知能障キが寃 らitるのみで 多 くの■者 は

'症

状 とい う ヒス タ ミン饉路

―

― タンパ タ買 ,,■, メチ ル ヒスチ ブ レ

／

＼

ヒスチツンはj..ふ_性の

_2須

_{7ミ ノ醸で} ある 細胞内では 1)ヒ スタ ミンの前駆体 として

2,タ

ンパク質 ベブチ ド成分 として の

0割

力=重要である ヒスタミン (薔遺 についてはマ ′ブ45蓼 Il)は いわゆる 生理活性 ア ミンの一つて とスチツンの 脱掟酸反応によって1:正され 後述する ように多 くの薬理14■ lを示す そのほか カルノシンおよびアンセ リンはヒステジ ンを合 むジペ ブチ ドである(゛

10 18参

照

)エ

ルゴチ オネ インもヒスチ ン ン誘 導体である タンパ ク質お よびベ プチ ド の成 分 と して は その イ ミダ′― ル基

(PA.-6025℃

:図

10 16参

照)が 醸素の活性 中 いでプロ トンキ ャリヤー と して触揉作用に関 り した

0

金属 との結 合部位 になった0するほか 水素II合 や イオン結 合を介 して高分 rll通 の維持 な どに重要な役割 を人た している 特殊 な ケー スで は リン酸化 されてホスホ ヒステ ジン,メ チ ル化 さオして メチル ヒスチ ツン の形で存 `:す る ￨‖ γ ‖ ,ス 躙 聰￨ イ:ダ/― ル

ィ

ン

´ビ

ル

ィ

ン

厳

ミダ/―ル つ0カニ ン餞 口

10 17

●ヽ動物 におけるヒスチ ンシ代Jの長

Z

￨ 4 イ:ダゾ￨ル

6プ

ロ ビイン巖

/

ヽ

Ⅳ―ホ ルム イ ミ′ グ,し,ミ シ饉 ￨ グルタミシ厳 ￨

―

`;「, ,全分解II路 ロ トンの移動 イオ ン絣 今 水彙結 合 金属 イオ ンとの再J位 な と,こ関 りし, タンパ ク質の 触媒作用 な らびに構遺催:キに きわめて重要で あ る

10 9

フ ェニルア ラニ ン

,

チロシンの代樹

:0 9 1

●●●●におけるフェニル

アラニン

チロシンの代樹

…

,曖_1絆濯. ラ ントで主経お ■ 主 晏 食 ‖ 饉 路 0●

1017参

照) ヒスチ ツン代オで 重要な ものは1つの分解経 IIと ヒス タ ミンのイi正な らびに分解経路 で あ る 分解経路 の つは ヒスチ シンア ンモ ニ ア リアーゼ `ヒ ステ ダーt●

)に

よって ウロ カニ ン醸 を生 じ 餞終的 には グル タ ミン酸 に 至 る経路であ り

,他

の りは ビステ ジンア ミノ トランスフェラーゼによって イ ミダゾー ル ビルビン敵に変換 さ,t,次いで イ ミダゾー ル酢酸 とな ったの ちリボ ヌクレオシ ド化 さIIt て尿 中に,1泄 され る ものである 面者 とも初

H

+

N^NH:H

ヒステ シ ンは必 須 ア ミノ腋 の つ に餃 え ら 'ι ろが ヒ トにお け る顕 ンな欠乏,"は知 ら オιて,ヽなtヽ ■ い ネ ズ ミで はri勺障 ヵく起 こ ろ

d代

日 の性 菫

.輌

差 な ど

ヒ スチ ジ ン ヒ ス タ ミンのlt謝 に は任 差 薇 丼 曖 騰 細胞に よるたがあ りた■ を要す る た と えば ラ フトにおいて ヒステ ジンア ンモニ ア リ

7-ゼ

は雄 よ つ雌 に活性 力_`高い また ヒス タ ミン ヽ メチ ル トラ ンスフ ェラーゼはIIに お く 雌に低い さらに日 勺変動 もあ リラ フ ト概床 ド部の ヒス タ ミンレベ ルは "11)に 高 く

,暗

1,に低い

H●

変動がある

e

タンパク■中の ヒステジンの作用 ヒ スチノンはその イミダブール基力 `タ ンパク質 11で国

10 16の

ご と くプ ロ トンキ ャリヤ ー と して働 くため 酵素の,舌■lL亡● =おけるプ

而声

︲︲ 品

声

+H===H

フェニ ルア ラエ ン チロシ ンは オ香族 ア ミノ酸 に属す る フェエ ルアラニ ンで はベ ンゼ ン環 を チ ロシンで はフェ ノー ル■ をそれぞlt台んでいる フェニルア ラニ ンは必 須 7ミ ノ敲であるが チ ロシ イ ミダゾ J ウム イオ ン

＾

声

口

10 16

イ:ダ/―ル摯 143

46.

z

-=

tvv

-

_=>.

フェニルアラニン

チロシン

トリブ トファンの水酸

化反応に関与する,テ リン補酵素

水酸イ

ヒ酵素複合体

() フュニルアラ‐ン4-モ ′オキシγナーゼ (l141■1) 贅今_′`￨ It● ■t11

",i:!:',i,til,",

i":l';i:.';l:';;'.

''..

1""-'-s;li'il"

!r:,#- - ';f

*y'(;^":,,i',,,

f"X","k)--,-

'',

f.::.,,;il

l''".,'

'i

,,*

f''ri;i;ir-.

l'lJ"*;Z'

i

|

:f'lir'

/

(.),",",'"'n

:

:

"

r

J,,{

iitjg:,,'

1?

oHoH

i*arl"""'-*',"'6!^.."*^

t""t""

:,;l;;

iE-脇

"JI輛 HP転

が

_￨

げ

肥

‐

_‐

/卜

_聖

4`へ ''1■シー

5578チ

トラ

Tシ

4話

13'ゼ

l(〔

1lH

凸

ittH岬

,￨"攣

・

￨り

ぃバ

:榔

Ю

「釘‖

ポ‖

11

lA ,ゝ

写野

ly lびゞ

『

Ⅲ

cぷ

帖

I:砕

早

“

Iく

、人

螢

_{'1 1}

……‐

7´

‐｀

こ

■

1'N・

_、

り

缶

L …

￨

ア七■

吉

11_=´

`、

こ」´―

1

_々

_￨｀ ノ

_干

f…

‐

‐

+マ

イ::lil:1

“

181卜

‐

'M〕

「

Nャ II≒

I:Ⅲ

I

所

了

調

グ

.,11ol翻

“

Ю

H I・

1篤 r

ビ ￨プ ■ ', H`BP

州

峯

峯 .響

「

¨

￨͡

膵

砕

ぜ

il警

‐

化

]、

T“

朋

ッ

￨[H∫

…

H

H,N´｀N^N´

HH H′

N^｀

^N´

HH I

↑H′

/ジ

…

。

講

_Hr含

ゞ子

喘ζ

`●

―

,オ

キ

,ュ

■

■

8,卜

′

′

■■

,4●

￨ ..●

_.′

C♀NH2

boP16五

:/0、

￨

「

ヽ

高

Fπ

_ア

｀

∝ヽ

￨「

γ」

/■

￨

H鵡

眸

I盤

硫

Ql rTT―

￢可蒸

]1睦

り

_ru$cx,cxc.ox

OH

','■■腋 ユ ヒキ ノン 合 成系 ‖, Hメ)

HO・

_3CH・

CHCα)H 4 ヒ ド0キ 'ケ イ,餃

Ю

O鳳

H

“

0ヽ

Tρ

釧

4ヒ ド0キ '安t`腋 ′ “_1,

c∞

HIず

41

acH2cH::ム

,.H

OH

4t卜

'キ_{' 3} 11′し,ル●J`餃 lti‖

[￨!

C(X)H

Ю

_ttRギ

_紹

●●●´ 0● ●

0 1 '' '´

●●

' 4 t卜

''キ リ′

!

1(、 サ イ,レ ー ー tトロヒ1′

,1, 4,■

′ …■

, ￨ド

1.=・ ・ァ

,t,■

中

tE>2

o){tgt

(

r"t+

a'

(r.ra,rrD メラニ ン合成系 メラ′サ イト

チ

_ご

“

圧

ギ

・

￨ Hi:`二

〉

―

CH'lli00H

動 物

)

κ

Co'ヽ

02 H,0

チ0ウ ン,モノオキシゲ '― ゼ￨ (l14■2) ■34 'ヒ ド0キ ' ラ ￨●

, ' ' IL DOPA

C●'

°

,鶴

Ψ

生 ‖軒 α

朋

′ラニ ' H′

0 0

H

`コ トー′ヽワ1'′ ト パ クロ′ ドーバキ ′′

ll燻

CH.0

l'j

cooH カテコール0‐′チル カ テ コ ー ル ア ミ ンイヽ謝 経 路 劇71● 贅 交暮 檸1111`沖

``I NAD PI NAII P l:

…

^ AdoM●

t 卜うシスフェラーゼ (211■)

9“"囃

普 午

H19"“

品

草

kri鸞

靴

i蹴

I署

爾

「

H乳

‖

I淵

ヘ

ボ

cH・

cO H

DOPAデ

alttrラ

イ・

ァ_髯こう熟 ぜ

_/■

_手

>CHrH‐

_{■ う ご 二}

_TH:準

)CHメ XX)H晏

、 く 用 。H。

而拓 じ

Hρ

鉗

呻 β

l『

Ⅲ… ■

=勝

」

フ.=ル輌 蔽 cH,。 ￨フ =ンオ年シダーゼ

1〔

・ 1'籠

「

砕

Ⅷ静

lr RTtts、

ド

_TTⅢ

鮮 等‖段

f‖

梅 諭

Ю

_OЧ

v∞

H I卜

…本

〈卜

」

:び

)… 1

∵Ψ

朴

‐ ¨

￨ ヽア七 卜_{'■ デ}■ト ン “ 巌 アルタて 'レ崚抱 `)'￨ ァル●―ル ー

“ oM●t

囀

II…

…

船

n illIIII,¨

舞

1麟

慟

￨

′

ヽア七 卜'■ デ■ト ケて 'レ崚抱 `)'￨ ァル●―ル ー

“ oM●t

》鵠¨

尋や一

Hlρ

問

'019皿

■,セ トロ ヽ

' 34,tド

ロ十シ

``ト

ロキ

'3

メトキ' '`■■ ￨ヒ ド

'`￨い

'レ ′′●J―↓

ウ ￨二 ￨`′ し,ケ1,' ■ 颯

`.^雇

》業

l贅

望

…

7]iキ

:ん

…へ鑽

1

4‐4′ 14■ ●1

mpttR

0

6 '卜 ヽ ' 2.:.I プ

￨

●

14

｀シ ′キ ′ '

い‖

志″

戦

“

00R

OH

6 ′卜ヽ, 2.: ) ′し ', ′, ′ '' プ テ￨￨' 4● 力 ,ビ′ t′ :シ

‖車

r'

0

ュ ビキ ′レ

ヤ

:鷲

_III

0

cI:卓

i｀

0

う .′ _''ユ `キ ′ '

li‖

推

素

ム

0

mptt「

'

0

3′ ′

'6′

｀キ

'2

■ 1′ レ π14 ‐ ′■ ′レ

に

‖

(〕

ダ

Iイ

キ

II(計

_{静 甘}

漁

続

illρ

器

“

川

t詰

_{薦 ‖ρ}

‖

C∞

H

Ю

_●

0●

_Щ‖

∞

H"…

■

°

ド Ⅷ

∞

HⅢ

…

￨

_…

_{プ ヾ}

_^…

_話

11∫

IЩ

ハ

ロ

ノ

_4〕

IPH

慟

‖

A・

llel、

酵

ゑ

/品

｀

9躍

¨証

:警

午

T9‖

Ш

Oメ

lip●

1昴

Ю

_bO,猟

_‖

∞

H‖

…

1本

・り

こ

/:プ

リ

・

…く力

、 AD

К

漱∵Ъ嵩‖ボ

´ ● フェ,―tl I I Ю ●

00田

1ド

H｀

_Ю

_

‖ cぃ

К 、 マ 言 ▼ Ψ ρ ‖ CⅢ謡

i=磯

iF¨

腋

HO

Ad'Nd adoHc!

r'HO

4a―ヽ 'し `キ シ

5678

テ トラ ヒ ド,'`'′テ リシ NADIPI H,0

1,3.i ir f'r'i