テトラヒドロビオプテリン

テトラヒドロビオプテリン（BH4）について

テトラヒドロビオプテリン（Tetrahydrobiopterin、BH4）は、身体において重要な役割を果たす天然の補因子です。この化合物は、フェニルアラニンをチロシンへ変換するための酵素、チロシンをドーパに変換する酵素、さらにトリプトファンを5-ヒドロキシトリプトファンに変換するための酵素に欠かせません。また、一酸化[[窒素合成酵素]]（NOS）による一酸化窒素の生成にも必須とされています。

臨床的な重要性

テトラヒドロビオプテリンの合成または再生が不得意である場合、タイプIVのフェニルケトン尿症（PKU）や神経伝達物質の不足に繋がる可能性があります。特にフェニルケトン尿症患者において、フェニルアラニンの血中濃度が長期的に高まると、知的障害、過度の精神問題、小頭症、言語発達の遅れ、発作、異常行動などの深刻な症状が現れることがあります。

サプロプテリン（商品名：Kuvan）は、テトラヒドロビオプテリン二塩酸塩の形で販売されており、特にPKUの治療に使用されます。この薬はアメリカ食品医薬品局（FDA）によって2007年に承認され、フェニルアラニンの血中濃度を安定して低下させる効果があります。

生合成のメカニズム

テトラヒドロビオプテリンは、グアノシン三リン酸（GTP）から合成されます。この過程には、GTPシクロヒドロラーゼI、6-ピルボイルテトラヒドロプテリンシンターゼ、セピアプテリンレダクターゼという3種の酵素が関与しています。これらの酵素が互いに協力し、最終的にはテトラヒドロビオプテリンが生成されます。

生化学的な機能

テトラヒドロビオプテリンは、以下の酵素の重要な補因子として機能します。

• - トリプトファン水酸化酵素（TPH）：L-トリプトファンを5-ヒドロキシトリプトファンに変換します。
• - フェニルアラニン水酸化酵素（PAH）：L-フェニルアラニンをL-チロシンに変換します。
• - チロシン水酸化酵素（TH）：L-チロシンをL-ドーパに変換します。
• - 一酸化[[窒素合成酵素]]（NOS）：窒素を一酸化窒素に変換します。
• - アルキルグリセロールモノオキシゲナーゼ（AGMO）：1-アルキル-sn-グリセロールを1-ヒドロキシアルキル-sn-グリセロールに変換します。

歴史的背景

テトラヒドロビオプテリンは、Seymour Kaufmanによって生物学的補因子としての役割が発見されました。最初にこの化合物の機能が確認された酵素はフェニルアラニンヒドロキシラーゼです。これにより、テトラヒドロビオプテリンの重要性が理解されることとなりました。今後も多くの研究が進むことで、さらなる知見が得られることが期待されています。

参考資料

• - Coenzyme tetrahydrobiopterin (BH4)
• - Tetrahydrobiopterin website
• - Kuvan website, run by BioMarin
• - Prescribing information
• - Information on PKU

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