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アミノ酸の代謝分解(あみのさんのたいしゃぶんかい)では、タンパク質を構成する個々のアミノ酸が分解され、クエン酸回路のおのおのの物質に転換されるまでを記述する。

アミノ酸は最終的に二酸化炭素と水に分解されるか、糖新生に使用される。動物の代謝では、アミノ酸からのエネルギー供給は全体の10〜15%である。

◆ 生じる代謝中間体によるアミノ酸の分類

アミノ酸は、ピルビン酸、2-オキソグルタル酸、スクシニルCoA、フマル酸、オキサロ酢酸、アセチルCoA、アセト酢酸の7物質のうちのどれかに分解され、これらのうちどれになるかで分類される。

糖生成の中間体であるピルビン酸、2-オキソグルタル酸、スクシニルCoA、フマル酸、オキサロ酢酸を生じるアミノ酸は糖生成アミノ酸である。アラニン、アルギニン、アスパラギン、セリン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、プロリン、メチオニン、バリン、ヒスチジンが該当する。

ロイシンとリシンは炭素骨格の分解でアセチルCoAかアセト酢酸を生じるのでケトン体生成アミノ酸である。動物はアセチルCoA及びアセト酢酸から糖を合成することはできない。

イソロイシン、チロシン、トリプトファン、トレオニン、フェニルアラニンは糖とケトン体の両方に変わることができるため両方生成型である。

◆ アラニン、グリシン、システイン、セリン、トレオニン

アラニンとグリシン、システイン、セリン、そしてトレオニンはピルビン酸に分解される。なお、トリプトファンはアラニンにも分解するためここにも分類される。

セリンは、セリンデヒドラターゼによって脱水し、ピルビン酸を与える。この酵素はPLP酵素(脱アミノ反応を参照)であり、PLPシッフ塩基を形成してα水素を解離させ、さらにβヒドロキシル基を脱離する。ここで生じた生成物はアミノアクリル酸で、これは非酵素的にピルビン酸とアンモニアに加水分解する。

システインは様々な経路でピルビン酸に分解される。システインのチオール基は硫化水素、亜硫酸イオン、チオシアン酸イオンなどで放出される。

グリシンはセリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼでセリンに変えられる。この酵素の補因子として5,10-メチレンテトラヒドロ葉酸(5,10-メチレンTHF)が用いられる。

◆ アスパラギン、アスパラギン酸

アスパラギン酸はトランスアミナーゼでアミノ転移されてオキサロ酢酸を生じる。アスパラギンはアスパラギナーゼで加水分解されてアスパラギン酸に変換されてから同様にオキサロ酢酸に分解される。

◆ アルギニン、グルタミン、グルタミン酸、ヒスチジン、プロリン

アルギニン、グルタミン、ヒスチジン、プロリンはグルタミン酸に分解され、グルタミン酸はグルタミン酸デヒドロゲナーゼによって2-オキソグルタル酸に酸化される。

グルタミンはグルタミナーゼで加水分解されてグルタミン酸へ変換される。

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