アミノ酸とは

アミノ酸の化学構造の基本

アミノ酸は、塩基性アミノ基(-NH2)、酸性カルボキシル基(-COOH)、および各アミノ酸に固有の有機R基(または側鎖)からなる有機分子です。下の図はアミノ酸の骨格を模式的に表したものです。
アミノ酸の骨格
アミノ酸は、実は、α-アミノカルボン酸を略した用語なのです。
各分子は、アミノとカルボキシル基の両方が接続されているα-炭素と呼ばれる中央の炭素(C)原子を含んでいます。炭素原子には結合するための手が4つありますから、α-炭素原子の残りの2つの手は、一般的には水素(H)原子とRグループと結合しています。

アミノ酸の種類

以下は20個の主要なアミノ酸の化学構造式です。
主要アミノ酸の化学構造

アミノ酸の分類|必須かそうでないか

人体には20種類のアミノ酸があり、タンパク質の構成要素として機能しています。
そのうち9種類のアミノ酸は必須アミノ酸とされており、食事から摂取する必要がありますが、5種類のアミノ酸は体内で作ることができます。残りの6つのタンパク質を構成するアミノ酸は条件付きで、特定のライフステージや特定の疾患状態でのみ必須とされています。
必須アミノ酸は、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、スレオニン、トリプトファン、バリンです。
非必須アミノ酸としては、アラニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン酸、セリンが挙げられます。
条件付きアミノ酸は、アルギニン、システイン、グルタミン、グリシン、プロリン、チロシンがあります。

アミノ酸の分類|側鎖の荷電や修飾状態から

アミノ酸は通常、R基(側鎖)の極性、または電荷の分布に基づいて、標準または非標準に分類されます。
タンパク質の構成要素として機能する20個のアミノ酸は標準アミノ酸に分類されます。
非標準アミノ酸とは、基本的には標準アミノ酸がタンパク質に組み込まれた後に化学的に修飾されたもの(翻訳後修飾)であり、生体内に存在するがタンパク質には存在しないアミノ酸を含むこともある。後者の中には、血液凝固タンパク質のプロトロンビンに含まれるカルシウム結合性アミノ酸残基であるγ-カルボキシグルタミン酸があります。
真核生物(ヒトを含む)におけるアミノ酸の最も重要な翻訳後修飾は、セリン、スレオニン、チロシンのR基の水酸基部分にリン酸分子が付加されるリン酸化です。リン酸化は、タンパク質の機能や細胞のシグナル伝達の調節に重要な役割を果たしています。

アミノ酸のはたらき

アミノ酸はタンパクの構成要素として機能します。タンパクは、人体の約16%を占め、細胞内で起こる化学反応の大部分を触媒しています。タンパクは、細胞の構造要素の多くをしめるもので、細胞を組織に結合させたりするのにも役立っています。

この記事の著者:仲田洋美医師
医籍登録番号 第371210号
日本内科学会 総合内科専門医 第7900号
日本臨床腫瘍学会 がん薬物療法専門医 第1000001号
臨床遺伝専門医制度委員会認定 臨床遺伝専門医 第755号