第　五　章 脂　質　代　謝 Metabolism of Lipid

脂質の概述 定義 脂質(lipid)は化学的性質よりも むしろ物理的性質で関連のある一群の物質の総称である。 　　脂質は水に比較的難溶であるがエーテル，クロロホルム，ベンゼンのような非極性溶媒に溶解するという共通の性質を有する。

分類 脂肪(fat ，triacylglycerols，TG)： 脂肪酸とグリセロールのエステル 　　脂肪酸とグリセロールのエステル リポイド(lipoid)： コレステロール (cholesterol) 　　コレステロールエステル 　　　　　　　 (cholesterol ester, CE) 　　リン脂質 (phospholipid, PL) スフィンゴリン脂質 (sphingolipids)

脂質の基本構成 トリアシル グリセロール グリセロリン脂質 (phosphoglycerides) コレステロール エステル FA 　トリアシル グリセロール X = コリン，水， 　　エタノールアミン，　　セリン， 　　グリセロール， 　　イノシトール， 　　ホスファチジル 　　グリセロール グリセロリン脂質 (phosphoglycerides) FA Pi X グリセロール コレステロール 　エステル FA コレステロール

グリセロール トリアシルグリセロール

グリセロリン脂質 X =　コリン，水，エタノールアミン，セリン， 　　　グリセロール，イノシトール， 　　　ホスファチジルグリセロール

脂質の分類，含量，分布及び生理的機能 分 類 含量 分布 生理的機能 95﹪ 脂肪 トリアシル グリセロール 脂肪組織，血漿 分　類 含量 分布 生理的機能 脂肪 トリアシル グリセロール 95﹪ 脂肪組織，血漿 1. エネルギーを貯蔵し，供給する 2. 必須脂肪酸を提供する。 3.　脂溶性ビタミンの吸収を促進する。 4. 热クッションの作用 5. 保護クッションの作用 6. 血漿リポタンパク質の構成成分 リボイド コレステロール及びそのエステールリン脂質 5﹪ 生体膜 神経， 血漿 1. 生体膜の構造と機能を維持する。 2. コレステロールはステロイドホルモン，　ビタミンD，胆汁酸などに転換できる。 3.血漿リポタンパク質の構成成分

遊離脂肪酸の由来 自身合成 脂肪の形で貯蔵し，必要に応じて脂肪動員を通じて産生される。多くは飽和脂肪酸とモノ不飽和脂肪酸である。 自身合成 脂肪の形で貯蔵し，必要に応じて脂肪動員を通じて産生される。多くは飽和脂肪酸とモノ不飽和脂肪酸である。 * 必須脂肪酸： リノール，リノレン酸，アラキドン酸などの高度不飽和脂肪酸は生体に必要であるが体内では合成できないで，食物として供給されなければならない。

The Classification and Naming of Unsaturated Fatty Acids 第一節 不飽和脂肪酸の分類 及び命名 The Classification and Naming of Unsaturated Fatty Acids

不飽和脂肪酸の分類 モノ不飽和脂肪酸 高度不飽和脂肪酸 ２個以上の二重結合をもっている。

脂肪酸の-COOHから炭素原子を数える。 不飽和脂肪酸の命名 系統命名法 脂肪酸の炭素原子の数と二重結合の位置を表す。 △体系 　脂肪酸の-COOHから炭素原子を数える。 或はn体系 　脂肪酸の-CH3から炭素原子を数える。

哺乳動物における不飽和脂肪酸 のω（或はn）体系による分類 族 脂肪酸 ω-7（n-7） パルミトオレイン酸（16：1，ω-7） ω-9（n-9） オレイン酸（18：1，ω-9） ω-6（n-6） リノール酸（18：2，ω-6，9） ω-3（n-3） α-リノレン酸（18：3，ω-3，6，9）

よく見られる不飽和脂肪酸 慣用名 系統名 炭素原子及び二重結合の数 二重結合の位置 族 分布 △系 n系 パルミトオレイン酸 ヘキサデゼン酸 16：1 9 7 ω-7 広範 オレイン酸 オクタデゼン酸 18：1 ω-9 リノール酸 オクタデカジエン酸 18：2 9,12 6,9 ω-6 植物油 α-リノレン酸 オクタデカトリエン酸 18：3 9,12,15 3,6,9 ω-3 γ-リノレン酸 6,9,12 アラキドン酸 エイコサテトラエン酸 20：4 5,8,11,14 6,9,12,15 timnodonic エイコサペンタエン酸（EPA） 20：5 5,8,11,14,17 3,6,9,12,15 魚油 clupanodonic ドコサペンタエン酸（DPA） 22：5 7,10,13,16,19 脳 cervonic ドコサヘキサエン酸（DHA） 22：6 4,7,10,13,16,19 3,6,9,12,15,18

Metabolism of Triglyceride 第　三　節 トリアシルグリセロールの代謝 Metabolism of Triglyceride

一、トリアシルグリセロールの合成代謝 （一）合成部位 肝 臓：小胞体で合成されたTGがVLDLとして血 液に入る。 脂肪組織：主にGを原料としてTG を合成する。CM或はVLDLにおけるFAも利用する。 小腸粘膜：脂肪の消化産物からTGを合成する。

（二）合成原料 （三）合成過程 1. グリセロールと脂肪酸は主にグルコース代 謝に由来する。 2. CM中のFFA（食物脂肪に由来する。） 1. グリセロールと脂肪酸は主にグルコース代　　謝に由来する。 2. CM中のFFA（食物脂肪に由来する。） （三）合成過程 1. MG経路 （小腸粘膜細胞） 2. DG経路（肝臓，脂肪細胞）

モノアシルグリセロール経路 CoA + RCOOH RCOCoA アシルCoA合成酵素 ATP AMP PPi アシルCoA 転移酵素

DG経路 アシルCoA 転移酵素 CoA アシルCoA 転移酵素 CoA ホスファターゼ Pi アシルCoA 転移酵素 CoA R1COCoA アシルCoA 転移酵素 CoA R2COCoA グリセロール３－リン酸 １－アシルグリセロール ３－リン酸 ホスファチジン酸 ホスファターゼ Pi アシルCoA 転移酵素 CoA R3COCoA １，２－ジアシル グリセロール ホスファチジン酸 トリアシル グリセロール

＊グリセロール３－リン酸は主に糖質代謝に 由来する。 ＊グリセロール３－リン酸は主に糖質代謝に　　由来する。 ＊肝臓，腎臓はグリセロールキナーゼを含み，遊離のグリセロールを利用できる。 　　　（肝臓，腎臓） グリセロールキナーゼ ATP ADP グリセロール グリセロール３－リン酸　

二、トリアシルグリセロールの分解代謝 （一）脂肪動員 定義 　　脂肪細胞におけるトリアシルグリセロールは必要に応じてリパーゼによってFFAとグリセロールに加水分解されて，血中に放出し，その他組織に取られて利用される。

鍵酵素： ホルモン感受性リパーゼ (hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL) 脂肪動員を促進するホルモン： グルカゴン，ノルエピネフリン，ACTH，TSHなど 脂肪動員を阻害するホルモンと因子： インスリン，プロスタグランジンE2，ニコチン酸など

脂肪動員過程 MG DG TG MGリパーゼ ATP + + Gタンパク質 AC HSLa(無活性) + cAMP PKA HSLb(活性) ホルモン‐受容体 + Gタンパク質 AC HSLa(無活性) + cAMP PKA HSLb(活性) 　　　DGリパーゼ MG DG TG FFA FFA 　MGリパーゼ FFA ＊HSL-----ホルモン感受性リパーゼ グリセロール

（二）脂肪酸β-酸化 部 位 組 織：脳組織の外に，多くの組織では行われる。 そのうち，肝臓，筋肉では最も活躍である。 部　　位 組　織：脳組織の外に，多くの組織では行われる。 そのうち，肝臓，筋肉では最も活躍である。 細　胞：細胞質ゾル，ミトコンドリア

＊アシルCoA合成酵素(acyl-CoA synthetase)は小胞体及びミトコンドリア外膜に存在する。 脂肪酸の活性化 —— アシル CoA の生成（細胞質ゾル） + CoA-SH 脂肪酸 アシルCoA合成酵素 ATP AMP PPi アシルCoA ＊アシルCoA合成酵素(acyl-CoA synthetase)は小胞体及びミトコンドリア外膜に存在する。

2. アシルCoAがミトコンドリアに入る。 鍵酵素

3. 脂肪酸のβ酸化 アシルCoA ⊿2-トランスエノイルCoA L(+)-βヒドロキシ アシルCoA β ‐ケトアシルCoA 脱水素酵素 FAD FADH2 脱水素 ⊿2-トランスエノイルCoA ⊿2—エノイル CoAヒドラターゼ H2O 水和 L(+)-βヒドロキシ 　　アシルCoA NAD+ NADH+H+ 再び脱水素 L(+)-βヒドロキ シアシルCoA 脱水素酵素 β ‐ケトアシルCoA チオール開裂 βケトアシルCoAチオラーゼ CoA-SH アシルCoA　+ アセチルCoA

5

2ATP FADH2 H2O 3ATP NADH + H+ アセチルCoA 完全に酸化 クエン酸回路 ケトン体の生成 肝外組織で酸化利用 呼吸鎖 2ATP 3ATP

カルニチン交換体 糸粒体膜 2ATP H2O アシル CoA 合成酵素 3ATP H2O TAC アシルCoA 脱水素酵素 FAD FADH2 H2O 呼吸鎖 2ATP ATP CoASH AMP PPi アシル CoA 合成酵素 カルニチン交換体 ⊿--エノイルCoA ヒドラターゼ 2 H2O 脂肪酸 L(+)-βヒドロキ シアシルCoA 脱水素酵素 NAD+ NADH+H+ H2O 呼吸鎖 3ATP 糸粒体膜 βケトアシルCoAチオラーゼ CoA-SH TAC

—— パルミチン酸の酸化を例として 4. 脂肪酸β酸化によるエネルギーの生成 活性化：2個の高エネルギーリン酸結合が消費 β酸化： 各サイクルにおける 四つの重複ステップ： 　　脱水素，水和，さらに脱水素，チオール開裂 産物：1分子アセチルCoA 1分子の炭素2原子が少なくなったアシルCoA 1分子NADH+H+ 1分子FADH2

7 サイクルの産物： 　　　　　8分子アシルCoA 7分子NADH+H+ 7分子FADH2 エネルギーの計算： 産生されたATP 8×12 + 7×3 + 7×2 = 131 正味生成されたATP 131 – 2 = 129

生体内におけるパルミチン酸とグルコース の酸化によって産生されたATPの比較 1mol 129 ATP 38 ATP 100g 50.4 ATP 21.1 ATP エネルギーの利用効率 68%

（三）脂肪酸のその他の酸化様式 1. 不飽和脂肪酸の酸化 ⊿2-トランス エノイルCoA β酸化 不飽和脂肪酸 β酸化 L(+)-βヒドロ キシアシルCoA D(-)-βヒドロ D(-)-βヒドロキシ アシルCoA エピメラーゼ H2O “反”字上有超级连接，到下一张顺反异构反应。左下角按钮超级链接到丙酸的氧化。

リノレイルCoA （⊿9シス，⊿12シス） β酸化の3サイクル ジエノイルCoA （⊿3シス，⊿6シス） ⊿3シス,⊿2トランス-エノ イルCoAイソメラーゼ β酸化の2サイクル ジエノイルCoA （⊿2トランス，⊿6シス）

C H c O SCoA アシルCoA （⊿2スシ） エノイルCoA ヒドラターゼ D(+)-β-ヒドロキシ アシルCoA 1 2 C H 3 c O SCoA D(+)-β-ヒドロキシ アシルCoA β-ヒドロキシアシル CoAエピメラーゼ 左下角按钮超级链接到长链脂酸的氧化 L(-)-β-ヒドロキシ アシルCoA β酸化の 4サイクル 4 アセチルCoA

2. ペルオキシソームで極長鎖脂肪酸が酸化される 極長鎖脂肪酸(C20、C22) （ペルオキシソーム） （ミトコンドリア） 短鎖 脂肪酸 脂肪酸を酸化する酵素 （FADを補欠分子 とする） β酸化

3. プロピオン酸の酸化 Ile Met Thr Val 奇数炭素脂肪酸 CH3CH2CO~CoA コレステロールの側鎖 カルボキシラーゼ 　　　奇数炭素脂肪酸 コレステロールの側鎖 CH3CH2CO~CoA カルボキシラーゼ （ATP、ビオチン） CO2 ラセマーゼ L-メチルマロニルCoA D-メチルマロニルCoA イソメラーゼ 5-デオキシアデノシルコバラミン スクシニルCoA 　TAC

（四）ケトン体生成と利用 　　アセト酢酸(acetoacetate) ，β-ヒドロキシ酪酸(β-hydroxybutyrate)及びアセトン(acetone)という三つの物質は総称してケトン体と呼ばれる。 血中のレベル：0.03~0.5mmol/L(0.3~5mg/dl) 代謝定位： 生成：肝細胞ミトコンドリア 利用：肝外組織（心臓，腎臓，脳，骨格筋など）ミトコンドリア

1. ケトン体生成 HMGCoA シンターゼ CoASH アセトアセチルCoA アセトアセチルCoAチオラーゼ CoASH HMGCoA リアーゼ 3-ヒドロキシ3-メチル グルタリルCoA NADH+H+ NAD+ D(-)-ß -ヒドロキシ酪酸 アセト酢酸 CO2 β-ヒドロキシ酪酸脱水素酵素 アセトン

スクシニルCoAトランスフェラーゼ（心，腎，脳及び骨格筋のミトコンドリア） 2. ケトン体利用 スクシニルCoAトランスフェラーゼ（心，腎，脳及び骨格筋のミトコンドリア） D(-)-ß -ヒドロキシ酪酸 NAD+ NADH+H+ スクシニルCoA CoASH+ATP アセト酢酸 PPi+AMP コハク酸 アセトアセチルCoA アセト酢酸 チオキナーゼ （腎，心と脳のミトコンドリア） CoASH アセトアセチルCoAチオラーゼ（心，腎，脳及び骨格筋のミトコンドリア）

ケトン体生成と利用のまとめ 2アセチルCoA アセトアセチルCoA アセチルCoA HMGCoA アセトアセチルCoA D(-)-β-ヒドロキシ 酪酸 アセトアセチルCoA アセト酢酸 アセトン スクシニルCoA コハク酸 2アセチル CoA

3. ケトン体生成の生理的意義 　ケトン体は肝臓から末梢組織へエネルギー源を輸送する形と見なされる。またケトン体は血液脳関門を通ることができるので，脳組織の重要なエネルギー源である。 　ケトン体利用の増加は糖質の利用を減らし，血糖レベルを維持するのに役たち，タンパク質の消耗をも節約する。

4. ケトン体生成の調節 (1)飽食及び飢餓による影響（主にホルモンの作用） 脂肪分解 ，脂肪動員 飽食 インスリン 肝に入った脂肪酸 脂肪分解　，脂肪動員 飽食 インスリン 肝に入った脂肪酸 脂肪酸β酸化 ケトン体生成 飢餓 脂肪動員 FFA グルカゴンなど脂肪分解 を促進するホルモン ケトン体生成 脂肪酸β酸化 通过对关键酶的调节实现

(2)肝臓グリコーゲンの含量と代謝による影響 糖質代謝 が盛ん FFAは主にTGとリン脂質 の生成に関与する。 アセチルCoA  + アセチルCoA カルボキシラーゼ マロニルCoA  　　反対に糖質代謝が減弱した場合，脂肪酸β酸化とケトン体生成はいずれも増強する。

(3)マロニルCoAはアシルCoAのミトコンドリア内に入るのを阻害する。

三、脂肪酸の合成代謝 （一）パルミチンの生合成 1. 合成部位 組 織：肝臓（主要），脂肪などの組織 細 胞： 組　織：肝臓（主要），脂肪などの組織 細　胞： 細胞質ゾル：パルミチンが最終産物である。 肝臓ミトコンドリア，小胞体：鎖長延長

2. 合成原料 アセチルCoA，ATP，HCO3﹣，NADPH，Mn2+ アセチルCoAの主な由来 　　アセチルCoAは全部ミトコンドリア内で産生され， クエン酸-ピルビン酸回路(citrate pyruvate cycle)を通じてミトコンドリア外に輸送される。 アセチルCoA アミノ酸 G（主要） NADPHの由来 “柠檬酸-丙酮酸循环”链接到下一张，左下角按钮超级链接到丙二酰CoA 的合成 ペントースリン酸経路（主要） 細胞質ゾルにおけるイソクエン酸脱水素酵素とリンゴ酸酵素による反応

糸 粒 体 膜 クエン酸 クエン酸 細胞質ゾル マトリックス アセチル CoA ピルビン酸 ピルビン酸 CoA オキサロ酢 酸 H2O NADPH+H+ NADP+ リンゴ酸酵素 CO2 CoA オキサロ酢 　　　　　酸 H2O クエン酸 シンターゼ CO2 糸 粒 体 膜 リンゴ酸 リンゴ酸 オキサロ酢酸 CoA アセチルCoA ATP AMP PPi ATPクエン酸 　　リアーゼ 左下角按钮超级链接到上一张NADPH的来源 クエン酸 クエン酸

3. パルミチン酸合成酵素系及び反応過程 （1）マロニルCoAの合成 総反応式 酵素-ビオチン+ HCO3¯ 酵素-ビオチン-CO2 ADP+Pi ATP 酵素-ビオチン-CO2 +アセチルCoA 酵素-ビオチン+マロニルCoA 総反応式 マロニルCoA + ADP + Pi ATP + HCO3- + アセチルCoA

　アセチルCoAカルボキシラーゼ (acetyl CoA carboxylase)は脂肪酸合成の律速酵素であり，細胞質ゾルに存在する。ビオチンがこの酵素の補欠分子であり，Mn2+が酵素の活性化剤である。

(2)脂肪酸の生合成 　　アセチルCoAとマロニルCoAから長鎖脂肪酸を合成するのは繰り返して付加した過程であり，炭素２個ずつ増えていく。 　各生体内における脂肪酸の合成は大体同じである。

＊パルミチン酸合成酵素複合体 大腸菌では： 　七つの酵素（アセチルトランスアシラーゼ，マロニルCoAトランスアシラーゼ， β-ケトアシルシンターゼ，β-ケトアシル還元酵素，β-ヒドロキシアシルヒドラターゼ，エノイル還元酵素とチオエステラーゼ）とアシルキャリヤータンパク質（ACP）からなっている。

哺乳動物では： 　• 2量体（ダイマー）である。 • それぞれのモノマーは同一で，7種の酵素活性と4'-ホスホパンテテイン-SHををもつACPを含む一本のポリペプチド鎖から成り立っている。 • 多機能酵素で，一つの遺伝子でコードされる。 • 二つのモノマーが“頭と尾”の結合関係をもつ。

三つのドメイン：基質入り，縮合単位，還元単位， パルミトイル放出単位 転移 縮合 還元 パルミト イル放出 基質入り 三つのドメイン：基質入り，縮合単位，還元単位， 　　　　　　　 パルミトイル放出単位

アシルキャリヤータンパク質(ACP)の補欠分子族が4´-ホスホパンテテインであり， アシル基と結合する部位である。 ACPがCoAと同じな役割を果たしている。 パント テン酸 4'－ホスホ パンテテイン

パルミチン酸の合成過程 基質入り アセチルCoA CE-S-アセチル基 マロニルCoA ACP-S-マロニル基 (縮合酵素) マロニル基 （１番目） パルミチン酸 合成酵素

縮合 CO2 還元 NADH+H+ NAD+ 脱水 H2O 再び 還元 NADH+H+ NAD+

転移 転移 ブチリル基はE2-ホスホパンテテイン-SH（ACP上)からE1-Cys-SH（CE上）に転移される。 A C P S C=O CH2 CH3 E HS S O=C CH2 CH3 C E A P HS 転移 転移 　　ブチリル基はE2-ホスホパンテテイン-SH（ACP上)からE1-Cys-SH（CE上）に転移される。

O- O=C CH2 CH3 C E A P HS + C E S O=C CH2 CH3 A P C=O CH2—COO- C E S O=C CH2 CH3 A P C=O CH2—COO- C E S O=C CH3 A P C=O CH2—COO- C E S O=C CH2 CH3 A P C=O CH2—COO- 4H++4e- CO2 4H++4e- CO2 4H++4e- CO2 このような反応過程は7回繰り返され，そのたびに新しいマロニルCoAが炭素数16のアシル基（パルミチル基）でき上がるまで取り込まれる。パルミチル基はチオエステラーゼによって複合体から遊離する。

パルミチン酸合成の総反応 CH3(CH2)14COOH CH3COSCoA + + 7 CO2 + 6H2O 7 HOOCH2COSCoA 8HSCoA + 14NADP+ CH3COSCoA + 7 HOOCH2COSCoA 14NADPH+H+

パルミチン酸の 合成

（二）脂肪酸の鎖長伸長 1. 小胞体における脂肪酸の鎖長伸長酵素系 　•　マロニルCoAを2炭素単位の供与体とする。 　•　NADPH+H+ が水素を供給する。 　•　縮合，還元，脱水、再び還元反応によって2　　 個炭素ずつ伸ばしていく。 　•　パルミチン酸合成に類似するが，アシル基　　　 の反応はCoASHの上で行われる。 　•　炭素数24までに伸長できる。 　•　ステアリン酸（C18:0)が最も多い。

2. ミトコンドリアにおける脂肪酸鎖長伸長酵素系 　•　アセチルCoAを2炭素単位の供与体とする， 　•　NADPH+H+ が水素を供給する。 　•　β酸化の逆反応によく似ている。ただしα-　　 βエノイルCoA還元酵素を必要とする。2個　　 炭素ずつ伸ばしていく。 　•　炭素数24或は26までに伸長できる。 　•　ステアリン酸（C18:0)が最も多い。

（三）不飽和脂肪酸の合成 動物：Δ4、Δ5、Δ8、Δ9不飽和化酵素（デサチュラーゼ）は小胞体に存在し，ミトコンドリア外の電子伝達系が脱水素過程に関与する。 植物：Δ9、Δ12、Δ15不飽和化酵素 H++NADH NAD+ E-FAD E-FADH2 Fe2+ Fe3+ 　オレイルCoA 　　+2H2O ステアロイルCoA 　　　　+O2 NADH-cytb5 還元酵素 不飽和 化酵素 Cytb5

リノール酸の合成

（四）脂肪酸合成の調節 1. 代謝物による調節作用 アセチルCoAカルボキシラーゼの アロステリックエフェクター 　　　　　　　　　　　　アロステリックエフェクター 阻害剤：パルミトイルCoAなどの長鎖アシルCoA 活性化剤：クエン酸，イソクエン酸 糖質を摂取した場合では 　•　NADPHとアセチルCoAの供給が増加する。　•　脂肪酸合成に関連のある酵素の活性が増　　 加する。

グルカゴン：リン酸化によって不活性化される （AMP依存性タンパク質キナーゼ） 。 インスリン：脱リン酸化によって活性化される 2. ホルモンによる調節 + 脂肪酸合成 インスリン 　　グルカゴン 　　エピネフリン 　成長モルモン ﹣ TG合成 アセチルCoAカルボキシラーゼの 　　　　　　　　　　　　　　　共用結合による修飾調節 　グルカゴン：リン酸化によって不活性化される　　　　　　　　　　　（AMP依存性タンパク質キナーゼ） 。 インスリン：脱リン酸化によって活性化される 　　　　　　　（リンタンパク質ホスファターゼ）

四、高度不飽和脂肪酸の重要な誘導体 • プロスタグランジン ( Prostaglandin, PG) • トロンボキサン •　プロスタグランジン 　　( Prostaglandin, PG) •　トロンボキサン 　　( thromboxane, TX) •　ロイコトリエン 　　( leukotrienes, LT) PG、 TX、 LT处均有超级连接到相应结构图片

（三）PG、TX及びLTの生理的機能 1. PG • PGE2が炎症を誘発し，局部血管拡張を促進する。 •　PGE2，PGA2が 動脈血管を拡張させる。（血圧） •　PGE2、PGI2が胃酸分泌を阻害し，胃腸平滑筋の蠕動を促進する。 •　PGF2αが卵巣平滑筋を収縮させて，排卵を引き起こし，子宮を収縮させて，分娩を促進する。

2. TX • PGF2，TXA2 が血小板凝集を強く亢進し，血管収縮で血栓形成を促進する。PGI2 ，PGI3がそれらの作用を拮抗する。 •　TXA3が血小板凝集を亢進するがTXA2より弱い。

3. LT • LTC4，LTD4及びLTE4は過敏反応の遅反応性物質である。 • LTD4は毛細血管の透過性を亢進する。 •　LTB4は白血球遊走及び化学走性などを調節し，炎症と過敏反応を促進する。

第 四 節 リン脂質の代謝 Metabolism of Phospholipid

リン脂質 定義 リン酸残基を含む脂質 分類 スフィンゴリン脂質——スフィンゴシン X がしばしば含窒素塩基やほかの置換基である。 定義 リン酸残基を含む脂質 分類 グリセロリン脂質——　グリセロール 　　　　　　（生体内では含量ガ最も多い） 　　スフィンゴリン脂質——スフィンゴシン FA Pi X グリセロール FA Pi X スフィンゴシン X がしばしば含窒素塩基やほかの置換基である。

一、グリセロリン脂質の代謝 （一）グリセロリン脂質の組成，分類及び構造 組成：グリセロール，脂肪酸，リン脂質，含窒素化合物 構造： X = コリン，水 　　エタノールアミン 　　セリン 　　グリセロール 　　イノシトール 　　ホスファチジル 構造： 不飽和脂肪酸 機能：極性頭と疎水尾を含んでいるので生体膜のリン脂質二重分子層を構成する。

リン脂質二重分子層の形成 ミセル 脂質二重層

体以内における重要なグリセロリン脂質 X — OH X 置換基 グリセロリン脂質 水 —H ホスファスジン酸 (PA) コリン —CH2CH2N+(CH3)3 ホスファチジルコリン　(PC) エタノールアミン —CH2CH2NH3+ ホスファチジル エタノールアミン　(PE) セリン —CH2CHNH2COOH ホスファチジルセリン　(PS) グリセロール —CH2CHOHCH2OH ホスファチジルグリセロール ジホスファチジル （カルジオリビン） イノシトール （PI)

(cephalin) (lecithin) セファリン (cephalin) ホスファチジルイノシトール (phosphatidyl inositol) 　　ホスファチジルコリン ( phosphatidyl choline) レシチン(lecithin）ともいう ホスファチジルセリン (phosphatidyl serine)

カルジオリビン(cardiolipin)

（二）グリセロリン脂質の合成 合成部位 2. 合成原料及び補助因子 全身各組織の小胞体，肝臓，腎臓，腸などの組織では最も活躍である。 　　　全身各組織の小胞体，肝臓，腎臓，腸などの組織では最も活躍である。 2. 合成原料及び補助因子 脂肪酸，グリセロール，リン酸，コリン，セリン，イノシトール，ATP、CTP “甘油二酯合成途径”“ CDP-甘油二酯合成途径”出均有超级链接到相应途径

3S-アデノシルメチオニン コリン エタノールアミン セリン コリン キナーゼ エタノールアミン キナーゼ ホスホコリン ホスホエタノールアミン CTP:ホスホコリン シチジル トランスフェラーゼ CTP:ホスホエタ ノールシチジル トランスフェラーゼ CDP-エタノールアミン CDP- コリン

CDP- コリン CDP-ジアシルグリセロール

3. 合成過程 （1）DG合成経路 グルコース グリセロール３－リン酸 アシルCoA転移酵素 ホスファチジン酸 ホスファターゼ 1,2-ジアシルグリセロール 転移酵素 アシル-CoA CDP-エタノールアミン CDP- コリン ホスファチジル エタノールアミン （セファリン） ホスファチジル コリン （レシチン） トリアシル グリセロール

—シチジン　　　 CDP-ジアシルグリセロール ホスファチジル グリセロール イノシトール 合成酵素 合成酵素 カルジオリビン ホスファチジルイノシトール

グリセロリン脂質の合成は小胞体膜外側で行われる。細胞質ゾルにはリン脂質の細胞膜系間と交換を促進するタンパク質が存在する。このようなタンパク質はリン脂質交換タンパク質(phospholipid exchange proteins)と呼ばれる。

Ⅱ型肺胞上皮細胞により合成され，肺胞表面張力を低下する。 ジパルミトイルレシチン コリン R1、R2がパルミチン酸 　Ⅱ型肺胞上皮細胞により合成され，肺胞表面張力を低下する。

（三）グリセロリン脂質の分解 ホスホリパーゼ (phospholipase , PLA) PLA1 PLB2 PLD PLB1 PLA2 PLC

第 五 節 コレステロールの代謝 Metabolism of Cholesterol

この節の主な内容  コレステロールの構造，分布と生理的機能  コレステロールの合成  コレステロールの転換  合成部位  合成原料 　コレステロールの構造，分布と生理的機能 　コレステロールの合成  合成部位 　合成原料 　合成過程 　合成調節 　コレステロールの転換 この節の主な内容

コレステロール(cholesterol)構造 概　説 コレステロール(cholesterol)構造 ステロールの共通構造 シクロペンタノ ペルヒドロ フェナントリン

動物コレステロール(炭素27)

-シトステロール (-sitosterol) エルゴステロール (ergosterol) 酵母(炭素28) 植物(炭素29)

コレステロールの生理的機能 生体膜の重要な構成成分であり，生体膜流動性の調節に対して重要な役割を果たす。 胆汁酸，ステロイドホルモン及びビタミンDなどの生理活性物質の前駆体である。

体内におけるコレステロールの含量及び分布 含量： 約140g 　分布：生体内に広く分布し，特に脳と神経組織に　　　　　　多い（1 ⁄ 4を占める）。その外に肝臓，腎臓　　　　　　腸，皮膚，脂肪組織，副腎，卵巣にも多く　　　　　　含まれる。 　　　筋肉組織には少ない。 存在様式：遊離コレステロール コレステロールエステル

一、 コレステロールの生合成 （一）合成部位 組織定位：成年動物脳組織と成熟赤血球を除いてほとんどすべての組織は合成能力がある。（肝：70～80%，小腸：10%） 細胞定位：細胞質ゾル，滑面小胞体

（二）合成原料 （三）合成過程 1分子コレステロール 18アセチルCoA + 36ATP + 16(NADPH+H+) G好気的酸化 ペントースリン酸経路 　　アセチルCoAはクエン酸-ピルビン酸回路を通じてミトコンドリアを出る。 （三）合成過程

1. メバロン酸の合成 鍵酵素 アセチルCoA チオラーゼ (細胞質ゾル) アセトアセチルCoA HMGCoA シンターゼ (細胞質ゾル) ‐ヒドロキシ－‐メチル グルタリルCoA (HMGCoA) HMGCoA 還元酵素 (小胞体) 　鍵酵素 メバロン酸(MVA)

2. スクワレン の合成 3.コレステロール の合成 アセチルCoA メバロン酸(MVA) イソペンテニル イソペンテニルピロリン酸 　の合成 イソペンテニル イソペンテニルピロリン酸 スクワレン 3.コレステロール　の合成 コレステロール

（四）コレステロール合成の調節 HMG-CoA還元酵素 酵素活性は昼夜の変化が見られる。 活性型と不活性型はリン酸化と脱リン酸化反応によって交互に変換し得る。 コレステロールによってフィードバック阻害される。 インスリンや甲状腺ホルモンは肝HMG-CoA還元酵素を誘導することができる。

1. 飢餓と飽食 2. コレステロール 飢餓と絶食は肝コレステロールの合成を阻害する。 高糖質，高飽和脂肪食を取った後，コレステロールの合成が増加する。 2. コレステロール 肝コレステロールの合成をフィードバック阻害する。

3. ホルモン インスリンや甲状腺ホルモンを与えるとHMG-CoA還元酵素の活性が増大して，コレステロールの合成を促進する。 甲状腺ホルモンは肝臓におけるコレステロールの転換を促進する。

二、コレステロールの転換 コレステロールの母核——シクロペンタノペルヒドロフェナントリンが生体内では分解されることができないが，その側鎖が酸化，還元或は分解されて，コレステロールの転換を遂げる。 （一）胆汁酸 (bile acid)に転換される（肝臓） （二）ステロイドホルモンに転換される。 （副腎皮質，精巣，卵巣などの内分泌腺） （三）7-デヒドロコレステロール（皮膚）

胆汁酸の代謝 （一）胆汁酸の分類 胆汁酸(bile acids)の概念 胆汁中に広く見出される4環構造のC24ステロイドである。 C24胆汁酸は通常ナトリウム塩或はカリウム塩となっている（胆汁酸塩，bile salts)。 （一）胆汁酸の分類 構造によって 遊離胆汁酸(free bile acid) 抱合胆汁酸(conjugated bile acid)

遊離胆汁酸 コール酸 COOH ケノデオキシコール酸

抱合胆汁酸 CONHCH2CH2SO3H タウロコール酸 グリココール酸 CONHCH2COOH

由来によって 一次胆汁酸(primary bile acid) 二次胆汁酸(secondary bile acid) 一次胆汁酸：　肝においてコレステロールから合成される。これにはコール酸，ケノデオキシコール酸及び対応する抱合胆汁酸がある。 二次胆汁酸：腸内細菌の働きによって一次胆汁酸は抱合基離脱， 7α-脱水酸化反応を通じて生成される。デオキシコール酸とリトコール酸が含まれる。

コール酸 一次胆汁酸 7α-脱水酸化 デオキシコール酸 二次胆汁酸

ケノデオキシコール酸 一次胆汁酸 7α-羟基脱氧 リトコール酸 二次胆汁酸

（二）胆汁酸の代謝 １．一次胆汁酸の生成 ﹡部位：肝細胞の細胞質ゾルとミクロソーム ﹡原料：コレステロール 　﹡部位：肝細胞の細胞質ゾルとミクロソーム ﹡原料：コレステロール 　胆汁酸に変換するのはコレステロールの生体内における代謝の主な経路である。 ﹡律速酵素：コレステロール7α-水酸化酵素

過程 コレステロール(27C) 抱合一次胆汁酸 7α-水酸化酵素 7α-ヒドリキシ コレステロール 一次胆汁酸 (24C)

2. 二次胆汁酸の生成と腸肝循環 ﹡部位：小腸下部と大腸 ﹡過程： 腸内細菌 抱合基離脱 脱水酸化反応 一次胆汁酸 二次胆汁酸

胆汁酸の腸肝循環 概念 　　胆汁酸は腸内に出てから，ほとんどすべて吸収され，門脈を経て肝臓へ戻る。肝臓においては遊離胆汁酸が抱合胆汁酸に変換され，胆道を経て，再び腸内に分泌される。

胆道　　小腸

コレステロール 抱合胆汁酸 （0.4~0.6g/d 代謝プール3~5g/d） 胆汁酸の 　　腸肝循環

2. 胆汁中のコレステロールの析出を防 ぐ作用をしている。 （三）胆汁酸の機能 1.脂質の消化と吸収を促進する。 立体配置——親水側と疎水側 2. 胆汁中のコレステロールの析出を防　ぐ作用をしている。 胆汁中の胆汁酸，レシチンとコレステロールの正常な比が 10︰1である。

第 六 節 血漿リポタンパク質代謝 Metabolism of Lipoprotein

主な内容 血漿脂質 血漿リポタンパク質の分類，組成特徴 　　及び構造 アポリポタンパク質の定義，種類，機能 血漿リポタンパク質の代謝

一、血漿脂質 定義 血漿に含まれる脂質の総称である。それにはトリアシルグリセロール，リン脂質，コレステロール，コレステロリルエステル及び遊離脂肪酸がある。 由来 外因性——食物から摂取する。 内因性——肝臓，脂肪細胞及びその他の組織で合成され血液に放出される。

組成と含量 総脂質 400~700mg/dl (5 mmol/L) T G 10~150mg/dl (0.11 ~ 1.69 mmol/L) 総PL 150~250mg/dl (48.44 ~ 80.73 mmol/L) 総Ch 100~250mg/dl (2.59 ~ 6.47 mmol/L) FFA 5~20mg/dl (0.195 ~ 0.805 mmol/L)

二、血漿リポタンパク質の分類， 組成及び構造 分類  ♁ 　　　組成及び構造 血漿脂質は血漿中のタンパク質と結合し，リポタンパク質(lipoprotein)の形で輸送される。 分類  ♁ CM  プレ  電気泳動法 超遠心法 CM、VLDL、LDL、HDL

超遠心法による分類 キロミクロン (chylomicron, CM) 超低密度リポタンパク質 (very low density lipoprotein, VLDL) 低密度リポタンパク質 (low density lipoprotein, LDL) 高密度リポタンパク質 (high density lipoprotein, HDL)

含まれたコレステロールとそのエステルが40~50% apoB48、E AⅠ、AⅡ AⅣ、CⅠ CⅡ、CⅢ 血漿リポタンパク質の組成特徴 CM VLDL LDL HDL 密度 ＜0.95 0.95~1.006 1.006~1.063 1.063~1.210 組 成 脂 質 TGが最も多い 　　80~90% 含まれたTG が50~70% 含まれたコレステロールとそのエステルが40~50% 含まれた脂質が50% タンパク質 最も少ない。1% 5~10% 20~25% 最も多い 。 約　50% アポリポタンパク質組成 apoB48、E AⅠ、AⅡ AⅣ、CⅠ CⅡ、CⅢ apoB100、CⅠ、CⅡ CⅢ、 E apoB100 apo AⅠ、 AⅡ

血漿リポタンパク質の構造

三、アポリポタンパク質 リポタンパク質のタンパク質部分はアポリポタンパク質(apolipoprotein, apo) と呼ばれる。 種類（18種） apo A: AⅠ、AⅡ、AⅣ apo B: B100、B48 apo C: CⅠ、CⅡ、CⅢ apo D apo E

アポリポタンパク質の機能 •　脂質を結合して，可溶性を保ち，脂質の運搬に役立ち，リポタンパク質の構造と機能を支配している。 •　リポタンパク質受容体の識別に関与する。 AⅠ：HDL受容体を識別する。 B100とE ：LDL受容体を識別する。

•　リポタンパク質代謝の鍵酵素の活性を調節する。 　　AⅠ：LCAT活性化 　　　　(レシチン：コレステロールアシル 　　　　　トランスフェラーゼ) 　　CⅡ：LPL 活性化(リポタンパク質リパーゼ) 　　AⅣ：LPLアポ活性化 　　CⅢ：LPL阻害 　　AⅡ：HL 活性化(肝性リパーゼ)

四、血漿リポタンパク質の代謝 （一）キロミクロン 由来 小腸で合成されたTG，合成或は吸収されたリン脂質，コレステロール 　由来 小腸で合成されたTG，合成或は吸収されたリン脂質，コレステロール + apo B48 、 AⅠ、 AⅡ、 AⅣ

代謝過程 新生CM 成熟なCM CMレムナント LPL 肝細胞摂取（apoE受容体） FFA 肝外組織 血液

LPL（リポタンパク質リパーゼ） 組織毛細血管内皮細胞表面に存在する。 CM中のTG、リン脂質が次第に，グリセロール、FA及びリゾリン脂質などに分解される。 CMの機能 外因性TG及びコレステリルエステルを運ぶ。。

（二）超低密度リポタンパク質 由来 肝細胞で合成されたTG， リン脂質，コレステロール及びそのエステル + apo B100、E 代謝過程 LPL LPL、HL VLDL レムナント VLDL LDL FFA FFA 肝外組織 LPL——リポタンパク質リパーゼ HL—— 肝性リパーゼ

内 因 性 VLDL の 代 謝 VLDLの機能： 内因性TGを運ぶ。

（三）低密度リポタンパク質 由来：VLDLから変換されてきた。 代謝 LDLは LDL受容体を介して代謝される。 LDL受容体は肝動脈壁細胞を始めとする各組織の細胞膜表面に広く分布し，apo E或はapo B100と特異的識別し，結合する。それでapo B,E受容体ともいわれる。。 LDL受体代谢途径旁图标有超级链接到下一张幻灯片： LDL受体代谢途径 示意图 左下角图标有超级链接到高密度脂蛋白HDL

LDLはLDL受容体を介して代謝される。

アシルCoA：コレス テロールアシル トランスフェラーゼ 图片上有超级链接回到低密度脂蛋白LDL

LDLの非受容体の代謝経路 血漿中のLDLは修飾される。例えば，酸化的に修飾されたLDL (ox-LDL)は排除細胞，即ち単核マクロファージ系統のマクロファージ及び血管内皮細胞によって排除される。この２種類細胞の表面にはスカベジャー受容体(scavenger receptor, SR)があり，血漿中の修飾されたLDLを摂取，除去する、。

＊正常な人では毎日45%のLDLが代謝される。そのうち，2/3がLDL受容体を介し代謝され、1/3が排除細胞によって除去される。。 　　内因性コレステロールを運ぶ。

LDL の代謝

（四）高密度リポタンパク質 由来 主に肝臓で合成され，小腸でも合成られる。 　　主に肝臓で合成され，小腸でも合成られる。 また，CM，VLDL代謝において，その表面のapo AⅠ，AⅡ，AⅣ，apo C，リン脂質，コレステロールなどが離れて新生HDLを形成する。 分類（密度） HDL1 ，HDL2，HDL3

代 謝 新生HDL HDL3 HDL2 LCAT：レシチン：コレステロール アシルトランスフェラーゼ CETP：コレステリルエステル 代　　謝 VLDL LDL CE CETP LCAT 新生HDL HDL3 HDL2 細胞膜 CM VLDL レシチン、コレステロール CM VLDL apoC apoE CM VLDL リン脂質 apoAⅠ AⅡ LCAT：レシチン：コレステロール 　　　　　アシルトランスフェラーゼ CETP：コレステリルエステル 　　　　　運搬タンパク質

图片上有超级链接到HDL的生理功能

　　成熟なHDLは肝細胞膜のSR-B1受容体と結合し，取り込まれる。 　　コレステロールは肝臓では转变成胆汁酸に変換されるか或は胆汁を通じて直接に体外に排出される。 コレステリルエステル： 　　ある部分はHDLから VLDLに転移され，少部分は HDLから肝臓に転移される。

HDL の代謝

HDL的生理功能 主要是参与胆固醇的逆向转运(reverse cholesterol transport, RCT)，即将肝外组织细胞内的胆固醇，通过血循环转运到肝，在肝转化为肝汁酸后排出体外。 HDL是apo的储存库。

胆固醇逆向转运(RCT) 分两个阶段进行 ① 胆固醇自肝外细胞包括动脉平滑肌细胞及巨噬细胞等的移出。 ② HDL载运胆固醇的酯化以及胆固醇酯的转运。

ABCA1可介导细胞内胆固醇及磷脂转运至胞外 ABCA1，即ATP结合盒转运蛋白AI (ATP-binding cassetle transporter A1)，又称为胆固醇流出调节蛋白(cholesterol-efflux regulatory protein, CERP)，存在于巨噬细胞、脑、肾、肠及胎盘等的细胞膜 。

含有由12个疏水的基元(motif)构成的疏水区，胆固醇可能由此流出胞外 ABCA1的结构 2261个氨基酸残基 跨膜域 ATP结合部位 含有由12个疏水的基元(motif)构成的疏水区，胆固醇可能由此流出胞外 能为胆固醇的跨膜转运提供能量

血 浆 脂 蛋 白 代 谢 总 图

五、血浆脂蛋白代谢异常 1. 高脂蛋白血症——血脂高于参考值上限。 诊断标准 成人 TG > 2.26mmol/l 或 200mg/dl （空腹14~16h） 胆固醇 > 6.21mmol/l 或 240mg/dl 儿童 胆固醇 > 4.14mmol/l 或 160mg/dl “脂蛋白及血脂改变”出有超级链接到下一张幻灯片 左下角图标有超级链接到最或一张幻灯片

分类 ① 按脂蛋白及血脂改变分六型 图片上有超级链接到上一张幻灯片 ② 按病因分： 原发性(病因不明) 继发性(继发于其他疾病)

2. 遗传性缺陷 已发现脂蛋白代谢关键酶如LPL及LCAT，载脂蛋白如apoCⅡ、B、E、AⅠ、CⅢ，脂蛋白受体如LDL受体等的遗传缺陷，并阐明了某些高脂蛋白血症及发病的分子机制。

附录

胆 盐 在 脂 肪 消 化 中 的 作 用 目 录