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]。

ロイシン

イソロイシン

バリン

概要

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]。

サプリメント

運動後の筋損傷を抑制し、筋疲労や筋肉痛を軽減する効果があるとされており^[5]、サプリメントとして販売されている。

代謝

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^[6]。

膵臓癌との関連

血液中分岐鎖アミノ酸濃度が高いほど膵臓がんの罹患リスク上昇と関連しているとの報告がある^[7]。

出典

1. Sowers, Strakie. “A Primer On Branched Chain Amino Acids”. Huntington College of Health Sciences. 22 March 2011閲覧。
2. “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 22 March 2011閲覧。.
3. “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 22 March 2011閲覧。.
4. “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.
5. Koba, T.; Hamada, K.; Sakurai, M.; Matsumoto, K.; Hayase, H.; Imaizumi, K.; Tsujimoto, H.; Mitsuzono, R. (2007-09). “Branched-chain amino acids supplementation attenuates the accumulation of blood lactate dehydrogenase during distance running”. The Journal of Sports Medicine and Physical Fitness 47 (3): 316–322. ISSN 0022-4707. PMID 17641599. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17641599.
6. “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 22 March 2011閲覧。.
7. 血液中分岐鎖アミノ酸濃度と膵臓がん罹患の関連について、多目的コホート研究（JPHC Study）、国立がん研究センター

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

• アミノ酸の代謝分解

外部リンク

• Branched-chain amino acids - MeSH・アメリカ国立医学図書館・生命科学用語シソーラス（英語）