分枝鎖アミノ酸

分枝鎖アミノ酸または分岐鎖アミノ酸(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]。

最近、この物質を利用した網膜色素変性の医師主導治験が始まるとのことで、その効果と結果が期待されている。https://www.sankei.com/west/news/190221/wst1902210052-n1.html

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]。

^ 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) 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) 2011年3月22日閲覧。.
^ “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 2011年3月22日閲覧。.

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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.