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]。

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。

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]。

[1]
Sowers, Strakie. “A Primer On Branched Chain Amino Acids”. Huntington College of Health Sciences. 2011年3月22日閲覧。
[2]
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[3]
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[4]
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[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.
[6]
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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.

概要