ペントースリン酸経路

動植物のエネルギー源の 1 つは ブドウ糖 です。動物のほとんどのグルコースは、 解糖 と呼ばれる生化学的プロセスを通じて異化されます。この多様な生化学反応の複雑なプロセスにより、グルコース分子が ピルビン酸 に変換され、 アデノシン三リン酸 (ATP) が生成されます。

しかし、グルコースが異化される他の代謝経路があり、これらの「代替」経路は、解糖の異なる特定の最終生成物を生成するため、これらの二次生成物が必要な場合に細胞によって使用されます。これらの経路の中には 、ペントースリン酸経路 があります。

ATP に加えて、細胞が優れた還元剤および酸化剤である分子を持っていることが非常に重要です。 NADPH は、優れた還元力を持つ分子の 1 つであり、いくつかの生化学経路で必要なだけでなく、特定の代謝プロセスで生成される フリーラジカル に対する重要な補償分子としても機能します。 NADPH は、ペントースリン酸経路の最終生成物の 1 つです。ペントース経路のもう 1 つの非常に重要な生成物は、糖リボース-5-リン酸です。これは、ATP、NADH、FADH ₂ 、補酵素 A などのさまざまな補酵素の 核酸 を構成する ヌクレオチド を構成する糖です。ペントース経路では、サイズやリン酸化パターンが異なる他の種類の糖も生成されます。

ペントース経路は、酸化相と非酸化相の 2 つの相で構成されます。酸化段階では、グルコース-6-リン酸分子（細胞内でエネルギーを生成するために使用されるグルコース）がNADP ⁺ 分子、グルコース-6Pデヒドロゲナーゼ酵素によって酸化され、NADPHと6-リン酸-グルコン酸（6P）の分子が生成されます。 -グルコン酸塩）。これらの 6P-グルコン酸分子も酸化され、さらに多くの NADPH 分子、CO ₂ 分子、リブロース-5-リン酸が生成されます。この時点から、反応は非酸化的となり、リブロース-5-リン酸は異性化を経てリボース-5-リン酸になります。リボース-5-リン酸の一部は異性化プロセスを継続し、キシルロース-5-リン酸を生成します。両方のペントースはリサイクルされてグルコース-6-リン酸の新しい分子を生成し、ペントース経路とすべてのグルコース代謝経路の両方で再度使用できます。さらに、グルコース-6-リン酸、フルクトース-6-リン酸、グリセルアルデヒド-3-リン酸などのこの経路のいくつかの中間生成物は、ペントース経路、解糖およびその他の経路における一般的な中間体であり、これらすべての経路間の統合を可能にします。そして必要に応じて細胞が代謝経路間を交換できるようにします。

この経路の調節は主に、経路のペースメーカー酵素であるグルコース-6P デヒドロゲナーゼによって行われ、NADPH と NADP ⁺ 濃度の比率 ([NADPH]/[NADP ⁺ ]) に従って制御されます。基質 (NADOH) に対する反応生成物 (NADP ⁺ ) の濃度が増加すると酵素は阻害され、この割合が減少すると酵素は活性化されます。

特定の代謝経路の優先度は、細胞やその時点で必要なエネルギー、ATP/ADT 比、NADPH/NADP 比などによって異なります。一般に、 脂肪組織 、腺、生殖腺、 肝臓 など、 脂肪酸 の合成を担う組織では、ペントース経路がより活発です。また、 骨髄 細胞、 粘膜 、さらには腫瘍など、急速に分裂している細胞でも、ペントース経路活性が優れています。最後に、 赤血球 や水晶体や 角膜 の細胞など、常に活性 酸素 種にさらされている細胞も、ペントース経路を広範囲に利用して大量の NAPDH を生成します。NAPDH は優れた還元剤として有害な酸素の発生を最小限に抑えます。この酸化剤の影響です。

参考文献:

DL州ネルソン。 COX、MM レーニンガーの生化学の原理。翻訳ファビアナ・ホルンとその協力者。技術レビュー Carla Dalmaz と Sandra E. Farias。 6版アルメッド、ポルトアレグレ、2014年。

< http://homepage.ufp.pt/pedros/bq/pentoses.htm > アクセス日: 2017 年 11 月 10 日

< https://www.ufrgs.br/napead/repositorio/objetos/pentoses/index.html#intro-localizacao > アクセス日: 2017 年 11 月 10 日