フェニルアラニン:必須アミノ酸の役割と健康への影響
フェニルアラニンは、私たちの体にとって欠かせない必須アミノ酸の一つです。ベンジル基を持つ芳香族アミノ酸で、略号はPheまたはFで表されます。室温では白い粉末状の固体として存在します。
フェニルアラニンの性質と役割
フェニルアラニンは、牛乳、卵、肉などの動物性食品に多く含まれています。体内で合成することができないため、食事からの摂取が不可欠です。
タンパク質の構成成分として重要な役割を果たし、様々な生理機能に関与しています。
特に重要なのは、生体における神経伝達物質の生成への関与です。フェニルアラニンは、
酵素によって
チロシンに変換され、さらに
ドーパミン、ノル
アドレナリン、
アドレナリンといった神経伝達物質へと合成されます。これらの神経伝達物質は、気分、睡眠、集中力、運動機能など、私たちの体の様々な機能に影響を与えています。
フェニルアラニンは、D体とL体の2つの立体異性体(エナンチオマー)が存在します。天然に存在するのはL-フェニルアラニンで、
タンパク質合成に使用されます。一方、D-フェニルアラニンは人工的に合成されたもので、異なる代謝経路を経てフェネチルアミンへと変換されます。
フェニルケトン尿症とフェニルアラニン
フェニルアラニンの代謝異常によって引き起こされる遺伝性疾患に、フェニルケトン尿症があります。この病気は、フェニルアラニンを
チロシンに変換する
酵素(フェニルアラニン-4-モノオキシゲナーゼ)の遺伝子欠損によって、血液中にフェニルアラニンが過剰に蓄積されることが原因です。
フェニルケトン尿症の患者は、フェニルアラニンの摂取を制限する必要があります。そのため、多くの食品には「フェニルアラニンを含む」という表示がされています。この表示は、必ずしもフェニルアラニンが直接添加されているわけではなく、
アスパルテームなどの、体内で分解されてフェニルアラニンを生成する化合物が含まれている場合にも表示されます。
フェニルアラニンの発見と遺伝暗号
フェニルアラニンの遺伝暗号(コドン)は、mRNA上の連続したウラシル(UUUまたはUUC)によってコード化されます。これは、遺伝暗号解読の初期段階で発見されたコドンのひとつであり、マーシャル・ニーレンバーグによって発見されました。
フェニルアラニンと他の物質との相互作用
フェニルアラニンは、
血液脳関門を通過する際にトリプトファンと競合します。そのため、フェニルアラニンを大量に摂取すると、トリプトファンからの
セロトニンの生成が阻害される可能性があります。
セロトニンは、睡眠や気分調節に関与する重要な神経伝達物質です。
フェニルアラニンのサプリメントとしての利用
ラセミ体のDL-フェニルアラニンは、
サプリメントとして利用されています。慢性疼痛、うつ病、
月経前症候群などの症状の改善に効果があるという報告がありますが、科学的な根拠は十分ではありません。また、ADHD(注意欠陥多動性障害)の症状改善に効果があるという研究結果も報告されています。しかし、これらの効果については、さらなる研究が必要です。
フェニルアラニンの生合成
動物はフェニルアラニンを体内で合成することができません。植物や微生物は、シキミ酸経路によってフェニルアラニンを合成します。シキミ酸経路では、プレフェン酸が脱炭酸と脱水素化反応を経て、フェニルピルビン酸となり、アミノ基転移によってフェニルアラニンが生成されます。
結論
フェニルアラニンは、私たちの体にとって重要な必須アミノ酸であり、
タンパク質合成や神経伝達物質の生成に関与しています。しかし、代謝異常による疾患や、他の物質との相互作用も考慮し、適切な摂取を心がけることが重要です。
サプリメントの利用については、医師や専門家と相談することが推奨されます。