クレアチンリン酸

クレアチンリン酸
名前
IUPAC名
N -メチル-N -(ホスホノカルバミミドイル)グリシン
その他の名前
クレアチンリン酸、ホスホリルクレアチン、クレアチンP、ホスファゲン、ホスホクレアチン
識別子
3Dモデル(JSmol
略語 PCr
1797096
チェビ
チェムブル
ケムスパイダー
ドラッグバンク
ECHA 情報カード100.000.585
EC番号
  • 200-643-9
ケッグ
ユニイ
  • InChI=1S/C4H10N3O5P/c1-7(2-3(8)9)4(5)6-13(10,11)12/h2H2,1H3,(H,8,9)(H4,5,6,10,11,12) ☒
    キー: DRBBFCLWYRJSJZ-UHFFFAOYSA-N ☒
  • InChI=1/C4H10N3O5P/c1-7(2-3(8)9)4(5)6-13(10,11)12/h2H2,1H3,(H,8,9)(H4,5,6,10,11,12)
    キー: DRBBFCLWYRJSJZ-UHFFFAOYAF
  • OC(CN(C)C(N)=NP(O)(O)=O)=O
  • CN(CC(=O)O)C(=N)NP(=O)(O)O
プロパティ
C 4 H 10 N 3 O 5 P
モル質量211.114  g·mol −1
薬理学
C01EB06 ( WHO )
危険
GHSラベル
GHS07: 感嘆符
警告
H315H319H335
P261P264P271P280P302+P352P304+P340P305+P351+P338P312P321P332+P313P337+P313P362P403+P233P405P501
特に記載がない限り、データは標準状態(25 °C [77 °F]、100 kPa)における材料のものです。
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クレアチンリン酸( CP ) またはPCr ( Pcr )としても知られるクレアチンリン酸は、細胞のエネルギー通貨であるアデノシン三リン酸( ATP )をリサイクルするために、骨格筋心筋脳で迅速に動員可能な高エネルギーリン酸の予備として機能する、リン酸化クレアチンです

化学

腎臓では、酵素AGATの触媒作用により、2つのアミノ酸(アルギニングリシン)がグアニジノ酢酸(グリコシアミンまたはGAAとも呼ばれる)に変換され、血液によって肝臓へ運ばれます。GAMT酵素によってアミノ酸メチオニンからメチル基がGAAに付加され、非リン酸化クレアチンが生成されます。クレアチンは肝臓から血液中に放出され、主に筋細胞(体内のクレアチンの95%は筋肉に存在)へ運ばれ、少量ですが脳、心臓、膵臓にも運ばれます。細胞内に入ると、クレアチンキナーゼという酵素複合体によってクレアチンリン酸に変換されます。

クレアチンリン酸はリン酸基を供与することで、アデノシン二リン酸(ADP)をアデノシン三リン酸(ATP)に変換します。このプロセスは、すべての脊椎動物の生体エネルギーシステムにおいて重要な要素です。例えば、人体は1日にわずか250gのATPしか生成しませんが、クレアチンリン酸を通じて体重と同じ量のATPを毎日リサイクルしています。

クレアチンリン酸はクレアチニンに分解され、尿中に排泄されます。体重70kgの男性は約120gのクレアチンを体内に含み、そのうち40%はリン酸化されていないクレアチン、60%はクレアチンリン酸です。このうち1~2%が分解され、クレアチニンとして毎日排泄されます。

クレアチンリン酸は、ネオトンという名前で世界の一部の地域の病院で心臓血管疾患の治療に静脈注射で使用されており、規制薬物ではないため、一部のプロスポーツ選手にも使用されています。

関数

クレアチンリン酸は、最大筋活動の最初の5~8秒間に、嫌気的にADPにリン酸基を供与してATPを形成します。逆に、低運動負荷時には、余剰のATPがクレアチンをクレアチンリン酸に戻すために利用されます。

クレアチンの可逆的なリン酸化(すなわち、順方向反応と逆方向反応の両方)は、いくつかのクレアチンキナーゼによって触媒されます。血漿中のクレアチンキナーゼ( CK-MB、クレアチンキナーゼ心筋バンド)の存在は組織損傷の指標であり、心筋梗塞の診断に用いられます。[ 1 ]

細胞は安静時に余剰ATPからクレアチンリン酸を生成する能力と、激しい活動時にクレアチンリン酸を用いてATPを速やかに再生する能力を有しており、これらの能力はATP濃度の空間的および時間的な緩衝液として機能します。言い換えれば、クレアチンリン酸は共役反応における高エネルギー貯蔵庫として機能します。リン酸基の供与から放出されるエネルギーは、もう一方の化合物(この場合はATP)の再生に使用されます。クレアチンリン酸は、筋肉や脳など、エネルギー需要が大きく変動する組織において特に重要な役割を果たします。

歴史

クレアチンリン酸の発見[ 2 ] [ 3 ]は、1927年にケンブリッジ大学のグレースとフィリップ・エグルトン[ 4 ]、およびハーバード大学医学部サイラス・フィスクイェラプラガダ・スバロウ[ 5 ]によって報告されました。 数年後、ベルリンのダーレムにあるカイザー・ヴィルヘルム研究所マイヤーホフの指導の下で働いていたデビッド・ナックマンソンが、細胞内でのクレアチンリン酸の役割の理解に貢献しました。[ 3 ]

参考文献

  1. ^シュラトナー U、トカルスカ=シュラトナー M、ワリマン T (2006)。「人間の健康と病気におけるミトコンドリア クレアチン キナーゼ」Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - 疾患の分子基盤1762 (2): 164–180土井: 10.1016/j.bbadis.2005.09.004PMID  16236486
  2. ^ Saks, Valdur (2007).分子システム生体エネルギー論:生命のためのエネルギー. Weinheim: Wiley-VCH. p.  2 . ISBN 978-3-527-31787-5
  3. ^ a bオチョア、セベロ(1989年)。シャーマン、 EJ;米国科学アカデミー(編)。デイヴィッド・ナックマンソン『伝記』第58巻。米国科学アカデミー出版。pp.  357– 404。ISBN 978-0-309-03938-3
  4. ^エグルトン、フィリップ;エグルトン、グレース・パーマー (1927). 「カエルの腓腹筋における無機リン酸と不安定な有機リン酸」 .生化学ジャーナル. 21 (1): 190– 195. doi : 10.1042/bj0210190 . PMC 1251888. PMID 16743804 .  
  5. ^フィスク、サイラス・H.スッバラオ、イェラプラガダ(1927)。 「随意筋における『無機リン酸塩』の性質」。科学65 (1686): 401–403書誌コード: 1927Sci....65..401F土井10.1126/science.65.1686.401PMID 17807679