アミノ酸とは何か

アミノ酸はタンパク質を構成する有機化合物です。タンパク質はすべての生細胞の構成要素です。すべてのアミノ酸は炭素・水素・酸素・窒素、時に硫黄という基本元素で構成されています。アミノ酸の基本的な原子構造は上図のようになります。自然界に存在するアミノ酸は約80種類ありますが、人間の体がタンパク質合成に利用できるのは20種類だけです。

種類

人体は必要な20種類のアミノ酸のうち、12種類は自ら合成できますが、残りの8種類は必須アミノ酸と呼ばれ、食事から摂取しなければなりません。必須アミノ酸は体内に貯蔵されないため、摂取が不足するとタンパク質欠乏に陥ります。

機能

タンパク質はアミノ酸が連なった鎖で構成され、アミノ酸の配列と種類がタンパク質の機能を決定します。タンパク質はすべての生体機能に不可欠であり、アミノ酸も同様に重要です。体内ではタンパク質が常に合成されており、そのために絶えずアミノ酸が必要です。また、遊離したアミノ酸は主に化学伝達物質として働きます。

構造

アミノ酸は中心炭素原子に水素原子、アミノ基（NH₂）、カルボキシル基（COOH）、そして側鎖（R基）と呼ばれる多様な構造が結合したものです。R基の違いがアミノ酸ごとの化学的性質を決定します。たとえば、グリシンのR基は水素原子だけですが、チロシンは芳香族環を持つ複雑な構造です。

欠乏症

必須アミノ酸を十分に摂取できないと、体はタンパク質を合成できなくなります。その結果、非必須アミノ酸の利用も低下し、尿素やクレアチニンとして排泄されます。アミノ酸欠乏は重度の栄養失調や吸収障害、ベジタリアンなどの制限食において起こりやすいです。

考慮すべき点

アミノ酸配列に異常があると、さまざまな疾患が発生します。例えば、鎌状赤血球貧血はヘモグロビンのアミノ酸配列異常により酸素運搬タンパク質が変形し、血管を詰まらせます。また、フェニルケトン尿症やメープルシロップ尿症は、体が特定のアミノ酸を代謝できないことが原因です。