HMG-CoA

HMG-CoA

名前
IUPAC名 (9R,21S)-1-[(2R,3S,4R,5R)-5-(6-アミノ-9H-プリン-9-イル)-4-ヒドロキシ-3-(ホスホノオキシ)テトラヒドロフラン-2-イル]-3,5,9,21-テトラヒドロキシ-8,8,21-トリメチル-10,14,19-トリオキソ-2,4,6-トリオキサ-18-チア-11,15-ジアザ-3,5-ジホスファトリコサン-23-酸3,5-ジオキシド
その他の名前 3-ヒドロキシ-3-メチルグルタリルCoA; 3-ヒドロキシ-3-メチルグルタリル補酵素A
識別子
CAS番号	1553-55-5^はい
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像
チェビ	チェビ:61659^はい
ケムスパイダー	392859^はい
ECHA 情報カード	100.014.820
IUPHAR/BPS	3040
メッシュ	HMG-CoA
PubChem CID	445127
CompToxダッシュボード（EPA）	DTXSID40862689 DTXSID00935181, DTXSID40862689
InChI InChI=1S/C27H44N7O20P3S/c1-26(2,21(40)24(41)30-5-4-15(35)29-6-7-58-17(38)9-27(3,42)8- 16(36)37)11-51-57(48,49)54-56(46,47)50-10-14-20(53-55(43,44)45)19(39)25(52-14)34-13-3 3-18-22(28)31-12-32-23(18)34/h12-14,19-21,25,39-40,42H,4-11H2,1-3H3,(H,29,35)(H,30,41)(H,36,37)(H,46,47)(H,48,49)(H2,28,31,32)(H2,43,44,45)/t14-,19-,20-,21+,25-,27+/m1/s1^はい キー: CABVTRNMFUVUDM-VRHQGPGLSA-N^はい InChI=1/C27H44N7O20P3S/c1-26(2,21(40)24(41)30-5-4-15(35)29-6-7-58-17(38)9-27(3,42)8- 16(36)37)11-51-57(48,49)54-56(46,47)50-10-14-20(53-55(43,44)45)19(39)25(52-14)34-13-3 3-18-22(28)31-12-32-23(18)34/h12-14,19-21,25,39-40,42H,4-11H2,1-3H3,(H,29,35)(H,30,41)(H,36,37)(H,46,47)(H,48,49)(H2,28,31,32)(H2,43,44,45)/t14-,19-,20-,21+,25-,27+/m1/s1 キー: CABVTRNMFUVUDM-VRHQGPGLBX
笑顔 O=C(O)C[C@@](O)(C)CC(=O)SCCNC(=O)CCNC(=O)[C@H](O)C(C)(C)COP(=O)(O)OP(=O)(O)OC[C@H]3O[C@@H](n2cnc1c(ncnc12)N)[C@H](O)[C@@H]3OP(=O)(O)O
プロパティ
化学式	C 27 H 44 N 7 O 20 P 3 S
モル質量	911.661 g/モル
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。 はい 検証する （何ですか  ？） ^はい北 情報ボックスの参照

β-ヒドロキシβ-メチルグルタリルCoA（HMG-CoA ）は、 3-ヒドロキシ-3-メチルグルタリル補酵素Aとしても知られ、メバロン酸経路およびケトン体生成経路における中間体です。HMG-CoAは、アセチルCoAとアセトアセチルCoAからHMG-CoA合成酵素によって生成されます。 1950年代にイリノイ大学でマイナー・J・クーンとビマル・クマール・バチャワットの研究によって発見されました。^{[ 1 ] [ 2 ]}

HMG-CoAは、ロイシン、イソロイシン、バリンなどの分岐鎖アミノ酸の代謝における代謝中間体です。^{[ 3 ]}その直接の前駆体は、 β-メチルグルタコニルCoA（MG-CoA）とβ-ヒドロキシβ-メチルブチリルCoA （HMB-CoA）です。^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

HMG-CoA 還元酵素は、コレステロールの生合成に必要なステップである、 HMG-CoA からメバロン酸への変換を触媒します。

生合成

ヒトにおけるロイシン代謝 L-ロイシン 分岐鎖アミノ酸アミノトランスフェラーゼ α-ケトグルタル酸 グルタミン酸 グルタミン酸 アラニン ピルビン酸 筋肉：α-ケトイソカプロン酸（α-KIC） 肝臓：α-ケトイソカプロン酸（α-KIC） 分岐鎖α-ケト酸脱水素酵素（ミトコンドリア） KIC-ジオキシゲナーゼ（細胞質） イソバレリルCoA β-ヒドロキシβ-メチル酪酸（ HMB） 尿中に排泄される（10～40％） HMB-CoA β-ヒドロキシβ-メチルグルタリルCoA （HMG-CoA） β-メチルクロトニルCoA（MC-CoA） β-メチルグルタコニルCoA（MG-CoA） CO2​ CO2​ O 2 CO2​ 水​​ CO2​ 水​​ （肝臓）HMG-CoAリアーゼ エノイルCoAヒドラターゼ イソバレリルCoA脱水素酵素 MC-CoAカルボキシラーゼ MG-CoAヒドラターゼ HMG-CoA還元酵素 HMG-CoA 合成酵素 β-ヒドロキシ酪酸脱水素酵素 メバロン酸経路 チオラーゼ 未知の酵素 β-ヒドロキシ酪酸 アセトアセチルCoA アセチルCoA アセト酢酸 メバロン酸 コレステロール L -ロイシンと比較したHMBとイソバレリルCoAのヒト代謝経路。[ 4 ] [ 7 ] [ 6 ] 2つの主要経路のうち、L -ロイシンは主にイソバレリルCoAに代謝され、HMBに代謝されるのは約5％に過ぎない。[ 4 ] [ 7 ] [ 6 ]

メバロン酸経路

メバロン酸の合成は、β-ケトチオラーゼを触媒とする2分子のアセチルCoAのクライゼン縮合によってアセトアセチルCoAが生成されることから始まる。続く反応では、アセチルCoAとアセトアセチルCoAが結合してHMG-CoAが形成されるが、この反応はHMG-CoA合成酵素によって触媒される。^{[ 8 ]}

メバロン酸生合成の最終段階では、NADPH依存性酸化還元酵素であるHMG-CoA還元酵素がHMG-CoAからメバロン酸への変換を触媒し、これがこの経路における主要な制御点となる。メバロン酸は、ヒトのコレステロールを含む様々な最終生成物に組み込まれるイソプレノイド群の前駆体として機能する。^{[ 9 ]}

メバロン酸経路

ケトン生成経路

HMG-CoAリアーゼはそれをアセチルCoAとアセト酢酸に分解します。

ケトジェネシス

参照

• ステロイド生成酵素

参考文献

1. Sarkar DP (2015). 「インド医学の古典」(PDF) . The National Medical Journal of India (28): 3. 2016年5月31日時点のオリジナル(PDF)からのアーカイブ。
2. Surolia A (1997). 「傑出した科学者であり、素晴らしい人間である」 .糖鎖生物学. 7 (4): v– ix. doi : 10.1093/glycob/7.4.453 .
3. 「バリン、ロイシン、イソロイシンの分解 - 参照経路」京都遺伝子ゲノム事典. 金久研究所. 2016年1月27日. 2018年2月1日閲覧。
4. Wilson JM, Fitschen PJ, Campbell B, Wilson GJ, Zanchi N, Taylor L, Wilborn C, Kalman DS, Stout JR, Hoffman JR, Ziegenfuss TN, Lopez HL, Kreider RB, Smith-Ryan AE, Antonio J (2013年2月). 「国際スポーツ栄養学会の立場：β-ヒドロキシ-β-メチル酪酸（HMB）」 .国際スポーツ栄養学会誌. 10 (1): 6. doi : 10.1186 / 1550-2783-10-6 . PMC 3568064. PMID 23374455 .  
5. Zanchi NE, Gerlinger-Romero F, Guimarães-Ferreira L, de Siqueira Filho MA, Felitti V, Lira FS, Seelaender M, Lancha AH (2011年4月). 「HMBサプリメント：臨床的および運動パフォーマンス関連効果と作用機序」 .アミノ酸. 40 (4): 1015– 1025. doi : 10.1007/s00726-010-0678-0 . PMID 20607321. S2CID 11120110. HMBは必須アミノ酸であるロイシン（Van Koverin and Nissen 1992）の代謝物です。 HMB代謝の第一段階は、主に肝外で起こるロイシンから[α-KIC]への可逆的なアミノ基転移反応である（Block and Buse 1990）。この酵素反応の後、[α-KIC]は2つの経路のいずれかを辿る。第一の経路では、細胞質酵素KICジオキシゲナーゼによって[α-KIC]からHMBが生成される（Sabourin and Bieber 1983）。細胞質ジオキシゲナーゼは広範囲に特徴づけられており、ジオキシゲナーゼ酵素は細胞質酵素であるのに対し、脱水素酵素はミトコンドリアにのみ存在するという点で、ミトコンドリア型とは異なる（Sabourin and Bieber 1981, 1983）。重要なのは、このHMB生成経路は肝臓KICジオキシゲナーゼに直接的かつ完全に依存している点である。この経路に従い、細胞質中のHMBはまず細胞質β-ヒドロキシ-β-メチルグルタリル-CoA（HMG-CoA）に変換され、これがコレステロール合成に利用されます（Rudney 1957）（図1）。実際、多くの生化学的研究において、HMBはコレステロールの前駆体であることが示されています（Zabin and Bloch 1951; Nissen et al. 2000）。  
6. Kohlmeier M (2015年5月). 「ロイシン」 .栄養代謝：構造、機能、遺伝子（第2版）. アカデミック・プレス. pp.  385– 388. ISBN 978-0-12-387784-02016年6月6日閲覧。エネルギー源：最終的に、ロイシンの大部分は分解され、約6.0kcal/gのエネルギーを供給します。摂取されたロイシンの約60%は数時間以内に酸化されます…ケトン生成：摂取量のかなりの割合（40%）がアセチルCoAに変換され、ケトン、ステロイド、脂肪酸、その他の化合物の合成に寄与します。図8.57: L-ロイシンの代謝
7. Zanchi NE, Gerlinger-Romero F, Guimarães-Ferreira L, de Siqueira Filho MA, Felitti V, Lira FS, Seelaender M, Lancha AH (2011年4月). 「HMBサプリメント：臨床および運動パフォーマンス関連効果と作用機序」 .アミノ酸. 40 (4): 1015– 1025. doi : 10.1007/s00726-010-0678-0 . PMID 20607321. S2CID 11120110. HMBは必須アミノ酸であるロイシン（Van Koverin and Nissen 1992）の代謝物です。HMB代謝の第一段階は、主に肝外で起こるロイシンから[α-KIC]への可逆的なアミノ基転移反応である（Block and Buse 1990）。この酵素反応の後、[α-KIC]は2つの経路のいずれかを辿る。第一の経路では、細胞質酵素KICジオキシゲナーゼによって[α-KIC]からHMBが生成される（Sabourin and Bieber 1983）。細胞質ジオキシゲナーゼは広範囲に特徴づけられており、ジオキシゲナーゼ酵素は細胞質酵素であるのに対し、脱水素酵素はミトコンドリアにのみ存在するという点で、ミトコンドリア型とは異なる（Sabourin and Bieber 1981, 1983）。重要なのは、このHMB生成経路は肝臓KICジオキシゲナーゼに直接的かつ完全に依存している点である。この経路に従い、細胞質中のHMBはまず細胞質β-ヒドロキシ-β-メチルグルタリル-CoA（HMG-CoA）に変換され、これがコレステロール合成に利用されます（Rudney 1957）（図1）。実際、多くの生化学的研究において、HMBはコレステロールの前駆体であることが示されています（Zabin and Bloch 1951; Nissen et al. 2000）。  
8. ギャレットRH (2013).生化学. Cengage Learning. p. 856. ISBN 978-1-305-57720-6。
9. Haines BE, Steussy CN, Stauffacher CV, Wiest O (2012年10月). 「HMG-CoA還元酵素の反応経路と水素化物移動反応の分子モデリング」 .生化学. 51 ( 40): 7983–95 . doi : 10.1021/bi3008593 . PMC 3522576. PMID 22971202 .