Metabolite of the Weekでは、みなさまの研究にお役立ていただけますよう、代謝物質の機能や役割について紹介をいたします。
今回はリジン(Lysine)について紹介をいたします。
リジン
- リジンは塩基性の必須アミノ酸です。リシンと呼ばれることもあります。
- リジンの主な分解経路は肝臓のミトコンドリアにおけるサッカロピン経路です。リジンとα-ケトグルタル酸(α-KG、2-オキソグルタル酸、2-OGとも)からサッカロピンが産生され、いくつかの反応を経た後にグルタリルCoAが生成されます。グルタリルCoAは更に代謝されていき、最終的にアセチルCoAが生成されます。このように、リジンはケト原性アミノ酸です。ケト原性でありながら糖原性ではないアミノ酸は、リジンとロイシンの二種類です。
- その他のリジンの分解経路として、ピペコリン酸が産生される経路が知られており、ヒトにおいては腸内細菌の働きも関係することが示唆されています。また、この経路は最終的にサッカロピン経路に収束します。この経路に関係するピペコリン酸オキシダーゼはペルオキシソームに局在することから、ピペコリン酸はペルオキシソ-ム病のバイオマーカーとしても知られています。
- サッカロピン経路の代謝物であるα-アミノアジピン酸は、糖尿病発症リスクやインスリン抵抗性の指標としての報告もあり、こうした疾患におけるバイオマーカーとしての利用可能性が考えられています。
- タンパク質中のリジン残基は修飾を受けることが知られており、アセチル化、メチル化の他、コラーゲンにおいては水酸化が重要な役割を果たします。また、リジン残基においては非酵素的にグルコースが付加される糖化反応(Glycation)も生じます。タンパク質の糖化反応は加齢などとも関係することが報告されており、リジン由来の代謝物質でもあるカルボキシメチルリジン(CML)は終末糖化産物(AGEs)の一種です。
- ヒストンに含まれるリジン残基への化学修飾は、遺伝子発現等、クロマチン機能の制御に関わる主要な因子のひとつです。
- メチル化されたリジンは、カルニチンの原料となります。ただしカルニチンのほとんどは食事から摂取されるため、限定的な経路です。
- リジンの摂取と成長ホルモンの分泌増加についても研究が進められており、そこから派生して”筋肉増強”を目的としたサプリメントも販売されているようです。
おすすめ解析プラン
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