分岐鎖アミノ酸 branched-chain amino acid
WordNet
- before the Christian era; used following dates before the supposed year Christ was born; "in 200 BC" (同)B.C., before Christ
Wikipedia preview
出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』「2015/08/03 05:37:39」(JST)
[Wiki ja表示]
分岐鎖アミノ酸(branched-chain amino acids、BCAA)とは、分岐(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種の分岐鎖アミノ酸がある[1]。
先述の3種の分岐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]。分岐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
分岐鎖アミノ酸の分解には分岐鎖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、分岐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. Retrieved 22 March 2011.
- ^ "Therapeutic use of branched-chain amino acids in burn, trauma, and sepsis". J. Nutr. 1 Suppl 136 (30): 8S–13S. 2006. Retrieved 22 March 2011.
- ^ "Nutrition in hepatic encephalopathy". Nutr Clin Pract. 25 (3): 257–64. 2010. doi:10.1177/0884533610368712.
- ^ "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. Retrieved 22 March 2011.
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 |
|
主なトピック |
|
|
|
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 |
|
|
[Wiki en表示]
BCAA may refer to:
- Belgian Civil Aviation Authority
- Branched-chain amino acid
- Broward County Athletics Association
- Buoyant Cable Array Antenna
- British Columbia Automobile Association
UpToDate Contents
全文を閲覧するには購読必要です。 To read the full text you will need to subscribe.
English Journal
- Acute and chronic administration of the branched-chain amino acids decreases nerve growth factor in rat hippocampus.
- Scaini G, Mello-Santos LM, Furlanetto CB, Jeremias IC, Mina F, Schuck PF, Ferreira GC, Kist LW, Pereira TC, Bogo MR, Streck EL.SourceLaboratório de Bioenergética e Núcleo de Excelência em Neurociências Aplicadas de Santa Catarina (NENASC), Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, SC, Brazil.
- Molecular neurobiology.Mol Neurobiol.2013 Dec;48(3):581-9. doi: 10.1007/s12035-013-8447-1. Epub 2013 Apr 5.
- Maple syrup urine disease (MSUD) is a neurometabolic disorder caused by deficiency of the activity of the mitochondrial enzyme complex branched-chain α-keto acid dehydrogenase leading to accumulation of the branched-chain amino acids (BCAA) and their corresponding branched-chain α-keto acids. In t
- PMID 23559405
- Neurological Damage in MSUD: The Role of Oxidative Stress.
- Sitta A, Ribas GS, Mescka CP, Barschak AG, Wajner M, Vargas CR.SourceServiço de Genética Médica, Hospital de Clínicas de Porto Alegre, Rua Ramiro Barcelos, 2350, Porto Alegre, RS, CEP 90035-903, Brazil, angelasitta@yahoo.com.br.
- Cellular and molecular neurobiology.Cell Mol Neurobiol.2013 Nov 13. [Epub ahead of print]
- Maple syrup urine disease (MSUD) is a metabolic disease caused by a deficiency in the branched-chain α-keto acid dehydrogenase complex, leading to the accumulation of branched-chain keto acids and their corresponding branched-chain amino acids (BCAA) in patients. Treatment involves protein-restrict
- PMID 24220995
- Behavioral Responses in Rats Submitted to Chronic Administration of Branched-Chain Amino Acids.
- Scaini G, Jeremias GC, Furlanetto CB, Dominguini D, Comim CM, Quevedo J, Schuck PF, Ferreira GC, Streck EL.SourceLaboratório de Bioenergética, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense Criciúma, Av. Universitária, 1105, Criciúma, 88806-000, SC, Brazil.
- JIMD reports.JIMD Rep.2013 Nov 9. [Epub ahead of print]
- Maple syrup urine disease (MSUD) is an inborn metabolism error caused by a deficiency of branched-chain α-keto acid dehydrogenase complex activity. This blockage leads to an accumulation of the branched-chain amino acids (BCAA) leucine, isoleucine, and valine, as well as their corresponding α-keto
- PMID 24214724
Japanese Journal
- O-13 Mitigating effect of branched-chain amino acid supplementations on the muscle soreness after swimming competition and marathon race(The Proceedings of the 20th Annual Meetings of Japan Society of Exercise and Sports Physiology July 28・29,(Tsukuba))
- ISHIKURA Keisuke,MIYAZAKI Teruo,RA Song-Gyu,OHMORI Hajime
- Advances in exercise and sports physiology 18(4), 88, 2013-02-00
- NAID 110009592328
- High Incidence of Lipid Deposition in the Liver of Rats Fed a Diet Supplemented with Branched-Chain Amino Acids under Vitamin B6 Deficiency
- KAIMOTO Tae,SHIBUYA Mayumi,NISHIKAWA Kazutaka,MAEDA Hideo
- Journal of Nutritional Science and Vitaminology 59(1), 73-78, 2013
- … Male Wistar rats were fed four diets composed of purified 20% vitamin-free casein diet with (+) or without (−) vitamin B6 (7.0 mg of pyridoxine HCl/kg of diet) and with (+) or without (−) branched-chain amino acids (BCAAs) of valine, leucine, and isoleucine (4.75%): B6(+)BCAA(−); … B6(+)BCAA(+); … B6(−)BCAA(−); … and B6(−)BCAA(+) for 21 d. … Among rats fed the B6(−)BCAA(+) diet, about a half showed lipid deposition in the liver. …
- NAID 130003368152
- Beneficial effect of branched-chain amino acid supplementation on glycemic control in chronic hepatitis C patients with insulin resistance: Implications for type 2 diabetes
- Takeshita Yumie,Takamura Toshinari,Kita Yuki,Ando Hitoshi,Ueda Teruyuki,Kato Kenichiro,Misu Hirofumi,Sunagozaka Hajime,Sakai Yoshio,Yamashita Tatsuya,Mizukoshi Eishiro,Honda Masao,Kaneko Shuichi
- Metabolism: Clinical and Experimental 61(10), 1388-1394, 2012-10-00
- … Eligible participants were randomly assigned to the BCAA group or a control group. … Of the 27 patients who completed the study, 14 began in the BCAA group and 13 began as controls. … BCAA therapy did not have adverse effects on glucose tolerance or insulin sensitivity in patients with chronic hepatitis C and insulin resistance. …
- NAID 120004997025
Related Links
- ランニングをするカラダのためにはタンパク質の積極的な摂取がお勧め。ランニング時に筋肉のエネルギー源となってコンディションをサポートしてくれる持久系アミノ酸、BCAA(分岐鎖アミノ酸:バリン、ロイシン、イソシロシン ...
- 絶食時には、当初、筋肉(筋組織)からのアミノ酸放出が増加する。 1日以上絶食が続くと、血漿中のBCAAは、一旦、数日間増加する(インスリン不足が原因)。 さらに絶食が続くと、BCAAを初めとして殆どのアミノ酸は、減少 ...
Related Pictures
★リンクテーブル★
[★]
- 英
- cirrhosis of liver (M), liver cirrhosis LC, cirrhosis
- 関
- 肝臓
定義
(アトラス肝臓病 金原出版 谷川久一、阿部弘彦 昭和62年1月30日 p.57)
- 1. 肝細胞死が原因で、びまん性の結合組織増生が肝臓全域に見られる
- 2. 肝実質の結節性再生と小葉構造の改築が認められるもの
概念
- 肝硬変はびまん性に線維化した肝病変の終末像であり、慢性肝炎とともにもっともしばしばみられる肝の病態である。臨床的には様々な程度の肝細胞機能不全状態と門脈圧亢進症による症状がみられる慢性疾患である。
疫学
- 人口10万人あたりの死亡率12.5人
- 45-59歳の男性では死亡順位第4位
- 西日本に多い
病因
病理
- 炎症による細胞の破壊と再生を繰り返す結果、再生した肝細胞と新たに形成された線維性の隔壁を有する結節が形成され(再生結節)、肝硬変となる。(BPT.647)
- ウイルス性肝炎の慢性化による肝硬変では、3mm以上の結節がみられる(macronodular cirrhosis)。
- アルコール性肝炎の慢性化による肝硬変では、平均3mmの結節がみられる(micronodular cirrhosis)。
病態生理
- 肝機能低下により(1)エストロゲンの肝臓における異化が低下、(2)アルブミン合成能が低下、(3)門脈圧亢進が起こる。(1)によるエストロゲンなどの血管拡張因子により血管が拡張し循環血漿量が減少する。(2)による膠質浸透圧の低下はサードスペースへの体液移動を引き起こしさらに循環血漿量を低下させる。これには(3)も相加的に作用すると思われる。循環血漿量の低下はRAA系の亢進をきたし、アルドステロンによるNa、水の貯留引き起こす。
- 非代償性肝硬変では、肝網内系(クッパー細胞など)の機能低下、白血球減少による易感染性を呈する。
症状
合併症
- 参考2
身体所見
[show details]
- 腹部:脾腫 ← 門脈圧と脾腫の程度は相関しない (QB.B-315)
検査
血算
-
- 血小板減少が門脈圧亢進の最初の徴候(HIM.1978)
- 白血球減少 ← 門脈圧亢進によるうっ血性の脾腫に伴う脾機能亢進。 骨髄での産生低下も原因らしい(出典不明)
血液生化学
-
- 総ビリルビン T-Bil:上昇
- アンモニア NH3:上昇
- Fischer比:低下
- 線維化マーカー (ヒアルロン酸、IV型コラ-ゲン):上昇
- 膠質反応(TTT,ZTT):上昇
- γグロブリン:上昇 ← 門脈血に含まれる細菌の抗原が肝臓をシャントしてリンパ組織に到達するためとされている(uptodate)
-
-
- 糖の処理障害により食後高血糖を来しやすく、糖尿病を発症しやすい。
- 低ナトリウム血症、血漿浸透圧低下 ← 血液中の水が間質に移動する結果、電解質も共に移動する。血液中には水が過剰となり、低ナトリウム血症、血症浸透圧低下となる。volume depletionに対してADHが主に作用するからか、あるいはH2Oが移動しやすいからなのかは不明。
免疫血清検査
- 多クローン性γグロブリン血症
- IgG:増加する傾向あり。 ← 門脈血が肝臓を通過せずにリンパ組織に流れ込む結果。著しく高値であったら自己免疫性肝炎。(参考1)
- IgM:高値であったら90-95%はPBCである。(参考1)
- 壊死、炎症が持続的に起きているから上がると解釈することもできる、みたい。
画像
- (US,CT, MRI,Angio,肝シンチ、上部消化管内視鏡)
腹腔鏡、肝生検
- 分枝鎖アミノ酸(branched chain amino acids, BCAA)と芳香族アミノ酸(aromatic amino acids; AAA)の分子比(モル比)
-
- 肝臓、末梢(筋肉など)でよく代謝される
- ほぼ肝臓で代謝される
診断
治療
- IMD 参考2 YN.B-47
- 治療のゴールは、(1)肝疾患の進展を遅らせたり治癒させること、(2)他の原因による肝臓障害を予防すること、(3)合併症の予防、(4)肝移植の時期を決定することである。
- 方針:原疾患の治療を行い、肝硬変の進展を抑えるように食事、生活療法を行う、非代償期には合併症の治療を行う。
- (1)肝疾患の進展を遅らせたり治癒させる:原疾患の治療を行う(自己免疫性肝炎であればステロイドや免疫抑制薬、アルコール性肝障害であれば禁酒、ウイルス性肝炎であれば病原体に応じた治療)。
- (2)他の原因による肝臓障害を予防する:肝臓に障害を与えないようにする(アルコール摂取、アセトアミノフェンの過剰服用)。予防接種を受ける(肝予備能がほとんど無ければA型肝炎、B型肝炎。肺炎球菌、インフルエンザウイルスに対する予防接種も考慮される。
- (3)合併症の予防:肝細胞癌、静脈瘤出血、特発性細菌性腹膜炎、肝腎症候群、肝性脳症、肝肺症候群
- (4)肝移植の時期を決定:
代償期
- 食後の安静、適切な熱量(25-30kcal/kg/日)で適切な蛋白質(1.2-1.5g/kg)の食事を摂取、ビタミンB、ビタミンK補充
- 肝庇護薬(ウルソデオキシコール酸、グリチルリチンなど)
非代償期
-
- 食塩制限(5-7g以下)。飲水制限(1L/day)(腹水貯留時)
- 蛋白質の補充:分枝鎖アミノ酸の多い食事、分枝鎖アミノ酸製剤の点滴。NH3が上昇するなど肝性脳症の危険があれば低蛋白食とする。
- 膠質浸透圧の維持:アルブミン製剤
- 早朝低血糖に対し、夜食を勧める(肝機能低下により糖新生↓のはず)。(出典不明)
- 利尿薬:抗アルドステロン薬(スピロノラクトン)、トルバプタン、フロセミド、サイアザイド → 後2者はhypokalemiaからmetabolic alkalosisを惹起、アンモニアのNH4+ ⇔ NH3 + H+の平衡を左に移行させてアンモニアの排泄を阻害、高アンモニア血症を増悪しうる(非イオン化状態では尿細管で再吸収されやすいはず)(出典不明)。
- 腹水濃縮再注入法
- 肝内門脈大循環シャント、腹膜静脈短絡術
- 食道静脈瘤の治療:内視鏡的食道静脈瘤硬化術・結紮術、外科的治療
- 肝性脳症の治療:腹水の食事療法に準じるが、NH3再吸収につながる便秘の予防に気をつける。
- 肝移植
予後
- 死因:(1)肝性脳症、(2)静脈瘤破綻、(3)肝癌合併
- (1),(2)の治療が発達したことにより、(3)での死亡が増加している。
参考
- 1. [charged] Diagnostic approach to the patient with cirrhosis - uptodate [1]
- 2. [charged] Overview of the complications, prognosis, and management of cirrhosis - uptodate [2]
国試
[★]
- 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
- Fischer ratio
- 同
- Fischer比
概念
- 血液中の分岐鎖アミノ酸(BCAA)(バリン、ロイシン、イソロイシン)と芳香族アミノ酸(ACA)(チロシン、フェニルアラニン)の物質量比。通常は3-4に保たれる。
- BCAAは筋肉、心臓、脳、肝臓などの組織で、ACAは主に肝臓で代謝される。
- 肝不全(急性・慢性肝炎、肝硬変、劇症肝炎、肝性脳症、肝性昏睡など)では、芳香族アミノ酸を肝臓で代謝できず、逆に異常代謝により血中に放出されるため、フィッシャー比は低下する。
判別
- 重症度:1.8-2.5(軽度~中等度低下)、1.8以下(高度低下)
- [高頻度]肝硬変、劇症肝炎
- [可能性]急性肝炎、慢性肝炎、閉塞性黄疸、特発性門脈圧亢進症、心不全、呼吸不全、重症感染症
参考
- http://homepage3.nifty.com/mickeym/No.101_200/195fiscer.html
- http://www.pharm.or.jp/dictionary/wiki.cgi?%E3%83%95%E3%82%A3%E3%83%83%E3%82%B7%E3%83%A3%E3%83%BC%E6%AF%94
[★]
[★]
バシトラシン bacitracin