分岐鎖アミノ酸
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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』「2014/11/17 23:58:08」(JST)
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分枝鎖アミノ酸(branched-chain amino acids、BCAA)とは、分枝(任意の炭素原子に2以上の別の炭素眼原子が結合)のある脂肪族側鎖を有するアミノ酸である。タンパク質を構成するアミノ酸では、ロイシン、イソロイシンおよびバリンの3種の分枝鎖アミノ酸がある[1]。
先述の3種の分枝鎖アミノ酸はヒトでは必須アミノ酸であり、筋タンパク質中の必須アミノ酸の35%を占め、哺乳類にとって必要とされるアミノ酸の40%を占める[2]。分枝鎖アミノ酸は臨床では、火傷の治療や[3]、肝性脳症の治療に用いられている[4]。
目次
- 1 分解
- 2 出典
- 3 参考文献
- 4 関連項目
- 5 外部リンク
分解
分枝鎖アミノ酸の分解には分枝鎖α-ケト酸デヒドロゲナーゼ複合体(BCKDH)が関与している。この複合体が欠損すると、分枝鎖アミノ酸およびその毒性副産物が血液や尿に蓄積し、メープルシロップ尿症が発症する。関与する酵素は分枝鎖アミノトランスフェラーゼと3-メチル-2-オキソブタン酸デヒドロゲナーゼ (2-メチルプロパノイル基転移)である。BCKDH複合体によって分枝鎖アミノ酸はアシルCoA誘導体に変換され、これは続いてアセチルCoAもしくはスクシニルCoAとなり、最終的にクエン酸回路に組み込まれる[5]。
出典
- ^ Sowers, Strakie. “A Primer On Branched Chain Amino Acids”. Huntington College of Health Sciences. 2011年3月22日閲覧。
- ^ “Exercise Promotes BCAA Catabolism: Effects of BCAA Supplementation on Skeletal Muscle during Exercise”. J. Nutr. 134 (6): 1583S-1587S. (2004). http://jn.nutrition.org/content/134/6/1583S.full 2011年3月22日閲覧。.
- ^ “Therapeutic use of branched-chain amino acids in burn, trauma, and sepsis”. J. Nutr.. 1 Suppl 136 (30): 8S-13S. (2006). http://jn.nutrition.org/content/136/1/308S.short 2011年3月22日閲覧。.
- ^ “Nutrition in hepatic encephalopathy”. Nutr Clin Pract. 25 (3): 257-64. (2010). doi:10.1177/0884533610368712. http://ncp.sagepub.com/content/25/3/257.abstract.
- ^ “Mechanisms of human insulin resistance and thiazolidinedione-mediated insulin sensitization”. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 106 (44): 18745-18750. (2009). doi:10.1073/pnas.0903032106. http://www.pnas.org/content/106/44/18745.full 2011年3月22日閲覧。.
参考文献
- Karlsson HK, Nilsson PA, Nilsson J, Chibalin AV, Zierath JR, Blomstrand E (2004). “Branched-chain amino acids increase p70S6k phosphorylation in human skeletal muscle after resistance exercise”. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 287 (1): E1–7. doi:10.1152/ajpendo.00430.2003. PMID 14998784.
- Blomstrand E, Eliasson J, Karlsson HK, Köhnke R (2006). “Branched-chain amino acids activate key enzymes in protein synthesis after physical exercise”. J. Nutr. 136 (1 Suppl): 269S–73S. PMID 16365096.
- Norton LE, Layman DK (2006). “Leucine regulates translation initiation of protein synthesis in skeletal muscle after exercise”. J. Nutr. 136 (2): 533S–537S. PMID 16424142.
関連項目
外部リンク
- Branched-chain amino acids - the US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
タンパク質を構成するアミノ酸 |
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主なトピック |
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特性 |
脂肪族
|
- 分枝鎖アミノ酸 (バリン
- イソロイシン
- ロイシン)
- メチオニン
- アラニン
- プロリン
- グリシン
|
|
芳香族
|
- フェニルアラニン
- チロシン
- トリプトファン
- ヒスチジン
|
|
極性なし
|
|
|
正電荷 (pKa)
|
- リシン (≈10.8)
- アルギニン (≈12.5)
- ヒスチジン (≈6.1)
|
|
負電荷 (pKa)
|
- アスパラギン酸 (≈3.9)
- グルタミン酸 (≈4.1)
- システイン (≈8.3)
- チロシン (≈10.1)
|
|
|
分類 |
- 必須アミノ酸
- ケト原性アミノ酸
- 糖原性アミノ酸
- タンパク質を構成しないアミノ酸
|
|
主要な生体物質:炭水化物(アルコール、糖タンパク質、配糖体) · 脂質(エイコサノイド · 脂肪酸/脂肪酸の代謝中間体 · リン脂質 · スフィンゴ脂質 · ステロイド) · 核酸(核酸塩基 · ヌクレオチド代謝中間体) · タンパク質(タンパク質を構成するアミノ酸/アミノ酸の代謝中間体) · テトラピロール · ヘムの代謝中間体 |
|
アミノ酸代謝の代謝中間体 |
|
ケト原性アミノ酸(K)
→アセチルCoA |
リシン→
|
サッカロピン - アリシン - α-アミノアジピン酸 - グルタリルCoA - グルタコニルCoA - クロトニルCoA - β-ヒドロキシブチリルCoA
|
|
ロイシン→
|
α-ケトイソカプロン酸 - イソバレリルCoA - 3-メチルクロトニルCoA - 3-メチルグルタコニルCoA - ヒドロキシメチルグルタリルCoA
|
|
トリプトファン→アラニン→
|
N'-ホルミルキヌレニン - キヌレニン - アントラニル酸 - 3-ヒドロキシキヌレニン - 3-ヒドロキシアントラニル酸 - 2-アミノ-3-カルボキシムコン酸セミアルデヒド - 2-アミノムコン酸セミアルデヒド - 2-アミノムコン酸 - グルタリルCoA
|
|
|
糖原性アミノ酸(G) |
G→ピルビン酸→クエン酸
|
グリシン→セリン→
|
3-ホスホグリセリン酸
グリシン→クレアチン: グリコシアミン · クレアチンリン酸 · クレアチニン
|
|
|
G→グルタミン酸→
α-ケトグルタル酸
|
ヒスチジン→
|
ウロカニン酸 - イミダゾール-4-オン-5-プロピオン酸 - ホルムイミノグルタミン酸 - グルタミン酸-1-セミアルデヒド
|
|
プロリン→
|
1-ピロリン-5-カルボン酸
|
|
アルギニン→
|
オルニチン - プトレシン - アグマチン
|
|
他
|
システイン+グルタミン酸→グルタチオン: γ-グルタミルシステイン
|
|
|
G→プロピオニルCoA→
スクシニルCoA
|
バリン→
|
α-ケトイソ吉草酸 - イソブチリルCoA - メタクリリルCoA - 3-ヒドロキシイソブチリルCoA - 3-ヒドロキシイソ酪酸 - 2-メチル-3-オキソプロパン酸
|
|
イソロイシン→
|
2,3-ジヒドロキシ-3-メチルペンタン酸 - 2-メチルブチリルCoA - チグリルCoA - 2-メチルアセトアセチルCoA
|
|
メチオニン→
|
S-アデノシルメチオニン - S-アデノシル-L-ホモシステイン - ホモシステイン - シスタチオニン - α-ケト酪酸
|
|
トレオニン→
|
α-ケト酪酸
|
|
プロピオニルCoA→
|
メチルマロニルCoA
|
|
|
G→フマル酸
|
|
フェニルアラニン→チロシン→
|
4-ヒドロキシフェニルピルビン酸 - ホモゲンチジン酸 - 4-マレイルアセト酢酸 - 4-フマリルアセト酢酸
|
|
|
G→オキサロ酢酸
|
尿素回路を参照
|
|
|
その他 |
|
|
UpToDate Contents
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Japanese Journal
- P-70 好塩性古細菌のロイシン-メバロン酸短絡経路の存在と分枝アミノ酸代謝酵素 : イソバレリルCoA脱水素酵素の立体化学(ポスター発表の部)
- 1-P2-14 分枝アミノ酸経口摂取が脳卒中慢性期患者の体力改善に及ぼす効果(嚥下障害(2),ポスター,一般演題,リハビリテーション医学の進歩と実践,第43回日本リハビリテーション医学会学術集会)
- 永井 努,鈴木 英二
- リハビリテーション医学 : 日本リハビリテーション医学会誌 43(Supplement), S205, 2006-05-18
- NAID 110004873736
- 1-II-8 分枝アミノ酸アミノトランスフェラーゼとアミノ酸基質の反応の酸塩基化学
Related Links
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- 栄養・生化学辞典 分枝アミノ酸の用語解説 - 分枝鎖アミノ酸,分岐鎖アミノ酸ともいう.側鎖の炭素骨格が分枝しているアミノ酸.タンパク質の常在アミノ酸としてはバリン,ロイシン,イソロイシン.
Related Pictures
Japan Pharmaceutical Reference
薬効分類名
販売名
ロイシン・イソロイシン・バリン除去ミルク配合散「雪印」
禁忌
- メープルシロップ尿症以外の患者[分枝アミノ酸の不足を生じる可能性がある]
効能または効果
- メープルシロップ尿症
- 通常、本剤を用時に、溶解濃度が15〜20(w/v%)になるように温湯(70〜80℃)に溶解し、よく攪拌後経口投与する。本剤を15%及び20%溶液とした場合の溶液の組成は次の通りである。
治療開始に際しては、下表の摂取分枝アミノ酸量を一応の目安とし、空腹時血中分枝アミノ酸濃度がそれぞれ2〜5mg/dLの間に維持されるように摂取分枝アミノ酸量を定める。
維持量は症例により個体差があるので、特に治療開始1箇月間は連日ないし隔日に血中分枝アミノ酸濃度を測定し、更に臨床症状、体重増加、血清たん白濃度、血色素濃度に留意し、分枝アミノ酸欠乏症状の出現を避ける。治療開始1箇月以後も乳児期は週1〜2回程度血中分枝アミノ酸濃度を測定しながら治療を続けることが望ましい。
不足分の分枝アミノ酸は自然たん白(一般粉乳、牛乳ないし一般食品)の形で補給する。
定期的に身体発育値、DQ、脳波所見等を観察しながら治療を続ける。
調乳濃度 (%) |
15(標準) |
20 |
本剤 (g) |
15 |
20 |
出来上り (mL) |
100 |
100 |
たん白質 (g) |
1.89 |
2.52 |
脂肪 (g) |
2.57 |
3.42 |
炭水化物 (g) |
9.55 |
12.73 |
灰分・その他 (g) |
0.55 |
0.73 |
エネルギー (kcal) |
69 |
92 |
分枝アミノ酸 (mg) |
0 |
0 |
年齢 |
摂取分枝アミノ酸量(mg/kg体重/日) ロイシン |
摂取分枝アミノ酸量(mg/kg体重/日) イソロイシン |
摂取分枝アミノ酸量(mg/kg体重/日) バリン |
0〜3箇月 |
160〜80 |
70〜40 |
90〜40 |
3〜6箇月 |
100〜70 |
70〜50 |
70〜50 |
6〜12箇月 |
70〜50 |
50〜30 |
50〜30 |
- 本剤の計量は、秤を用いて量ることが望ましいが、簡易的に計量する場合は、添付の計量用スプーンを用いる。計量用スプーンの内容量はスリキリ1杯で約3gである。濃度別調製は下表を参照し溶解する。
調乳濃度(w/v%) |
秤とり量 |
出来上がり(mL) |
溶液100mL中の組成 分枝アミノ酸(mg) |
溶液100mL中の組成 たん白質(g) |
溶液100mL中の組成 脂肪(g) |
溶液100mL中の組成 炭水化物(g) |
溶液100mL中の組成 灰分(g) |
溶液100mL中の組成 エネルギー(kcal) |
15 |
15g(スプーン5杯) |
100 |
0 |
1.89 |
2.57 |
9.55 |
0.55 |
68.9 |
16 |
16g |
100 |
0 |
2.01 |
2.74 |
10.19 |
0.59 |
73.4 |
17 |
17g |
100 |
0 |
2.14 |
2.91 |
10.82 |
0.62 |
78.0 |
18 |
18g(スプーン6杯) |
100 |
0 |
2.26 |
3.08 |
11.46 |
0.66 |
82.6 |
19 |
19g |
100 |
0 |
2.39 |
3.25 |
12.10 |
0.70 |
87.2 |
20 |
20g |
100 |
0 |
2.52 |
3.42 |
12.73 |
0.73 |
91.8 |
慎重投与
- 新生児期の患者は、連日ないし隔日に血中分枝アミノ酸濃度を測定しながら治療を続けること。[患者の代謝機能が未発達なため]1)2)
★リンクテーブル★
[★]
- 英
- branched-chain amino acid branched chain amino acid BCAA
- 同
- 分枝鎖アミノ酸 分枝アミノ酸 分岐鎖アミノ酸
- 商
- ヘパンED、アミノレバンEN、ヒカリレバン、テルフィス、リバレバン、フズレバン
- 関
- 芳香族アミノ酸 AAA、アミノ酸、フィッシャー比
[show details]
治療目的として
- 外傷患者や肝性脳症患者の栄養剤に含まれる。(ICU.737)
- 外傷患者 :分岐鎖アミノ酸は骨格筋の栄養源として利用され、筋肉の他の蛋白がエネルギー産生のために分解されるのを防ぐ。(ICU.737)
- 肝性脳症患者:芳香族アミノ酸の中枢神経系への取り込みが分岐鎖アミノ酸によって拮抗される。これにより肝性脳症の発症と関わっている偽神経伝達物質(芳香族アミノ酸の分解による)の産生を防ぐことができる。(ICU.737)
[★]
- 英
- amino acid
- 関
- ケト原性アミノ酸、糖原性アミノ酸
定義
- L-アミノ酸、D-アミノ酸がある。一般的に生合成されるポリペプチドはL-アミノ酸を材料としている。D-アミノ酸は細菌が産生し、ごく短いペプチドとして特に、細胞壁に存在する。これはペプチダーゼによる分解を免れるためと言われている。D-アミノ酸を含むポリペプチドは、通常の翻訳経路で生合成されない。(FB.58)
- ケト原性:Leu, Lys
- 糖原性/ケト原性:Ile, Phe, Trp
- 糖原性:Met, Thr, Val, Arg, His
- ArgとHisは成長期に必要
- PriVaTe TIM HALL
一覧
分類
|
極性
|
電荷
|
名前
|
1
|
3
|
糖原性
|
ケトン原性
|
必須アミノ酸
|
分枝アミノ酸
|
|
pK1 α-COOH
|
pK2 α-NH2
|
pKR 側鎖
|
側鎖
|
疎水性アミノ酸
|
無
|
無
|
グリシン
|
G
|
Gly
|
|
|
|
|
|
2.35
|
9.78
|
|
―H
|
無
|
無
|
アラニン
|
A
|
Ala
|
|
|
|
|
|
2.35
|
9.87
|
|
―CH3
|
無
|
無
|
バリン
|
V
|
Val
|
|
|
○
|
○
|
|
2.29
|
9.74
|
|
―CH(CH3)2
|
無
|
無
|
フェニルアラニン
|
F
|
Phe
|
○
|
○
|
○3
|
|
|
2.2
|
9.31
|
|
―○C6H5
|
無
|
無
|
プロリン
|
P
|
Pro
|
|
|
|
|
|
1.95
|
10.64
|
|
αCとNH2の間に ―CH2CH2CH2-
|
無
|
無
|
メチオニン
|
M
|
Met
|
|
|
○2
|
|
|
2.13
|
9.28
|
|
―CH2CH2-S-CH3
|
無
|
無
|
イソロイシン
|
I
|
Ile
|
○
|
○
|
○
|
○
|
|
2.32
|
9.76
|
|
―CH(CH3)CH2CH3
|
無
|
無
|
ロイシン
|
L
|
Leu
|
|
○
|
○
|
○
|
|
2.33
|
9.74
|
|
―CH2CH(CH3)2
|
荷電アミノ酸
|
有
|
酸性
|
アスパラギン酸
|
D
|
Asp
|
|
|
|
|
|
1.99
|
9.9
|
3.9 β-COOH
|
―CH2COOH
|
有
|
酸性
|
グルタミン酸
|
E
|
Glu
|
|
|
|
|
|
2.1
|
9.47
|
4.07 γ-COOH
|
―CH2CH2COOH
|
有
|
塩基性
|
リシン
|
K
|
Lys
|
|
○
|
○
|
|
|
2.16
|
9.06
|
10.54 ε-NH2
|
側鎖のCH2は4つ ―-CH2CH2CH2CH2NH2
|
有
|
塩基性
|
アルギニン
|
R
|
Arg
|
|
|
○1
|
|
|
1.82
|
8.99
|
12.48 グアニジウム基
|
側鎖のCH2は3つ ―CH2CH2CH2-NH-C-(NH2)NH
|
極性アミノ酸
|
有
|
無
|
セリン
|
S
|
Ser
|
|
|
|
|
|
2.19
|
9.21
|
|
―CH2OH
|
有
|
無
|
スレオニン
|
T
|
Thr
|
○
|
○
|
○
|
|
|
2.09
|
9.1
|
|
―CH(CH3)OH
|
有
|
無
|
チロシン
|
Y
|
Tyh
|
○
|
○
|
|
|
|
2.2
|
9.21
|
10.46 フェノール
|
―CH2-φ
|
有
|
塩基性
|
ヒスチジン
|
H
|
His
|
|
|
○
|
|
|
1.8
|
9.33
|
6.04 イミダゾール基
|
―CH2-C3H3N2
|
有
|
無
|
システイン
|
C
|
Cys
|
|
|
|
|
|
1.92
|
10.7
|
8.37 -SH基
|
―CH2-SH
|
有
|
無
|
アスパラギン
|
N
|
Asn
|
|
|
|
|
|
2.14
|
8.72
|
|
―CH2-CO-NH2
|
有
|
無
|
グルタミン
|
Q
|
Gln
|
|
|
|
|
|
2.17
|
9.13
|
|
―CH2-CH2-CO-NH2
|
無
|
無
|
トリプトファン
|
W
|
Trp
|
○
|
○
|
○
|
|
|
2.46
|
9.41
|
|
―Indol ring
|
1 人体で合成できるが、不十分。
|
2 Cysが足らなければ、Metから合成することになる。
|
必須アミノ酸
参考
[★]
- 英
- branching、arborization、arbor、branched chain、ramification、branch、branched
- 関
- 枝分れ、側鎖、部門、ブランチ、分岐部、分枝鎖、分枝状、木本、支流、枝、分岐鎖
[★]
- 英
- branch、ramus
- 関
- 枝分れ、部門、ブランチ、分岐部、分枝
[★]
- 英
- acid
- 関
- 塩基
ブランステッド-ローリーの定義
ルイスの定義