アミノ酸
アミノ酸はタンパク質の構成要素です。真核生物では、20種類の標準アミノ酸があり、そのうちほとんどすべてのタンパク質が作られています。
生化学では、アミノ酸とは、アミン(NH2+R)とカルボキシル(C=O)の両方の官能基を持つ任意の分子を指します。生化学では、この用語は、一般式H2NCHRCOOHを有するα-アミノ酸を指し、Rは多くの側鎖基の一つである（図を参照）。
約500種類のアミノ酸が知られています。動物にとってアミノ酸が最も重要な働きをしているのは、非常に長いアミノ酸の鎖であるタンパク質を作ることです。すべてのタンパク質にはアミノ酸の配列があり、その配列によってタンパク質はさまざまな形になり、さまざまな機能を持っています。アミノ酸は、たんぱく質のアルファベットのようなもので、数文字しかなくても、それをつなげれば、いろいろな文章を作ることができるのです。
標準的な20種類のアミノ酸のうち9種類は、人間にとって「必須」のアミノ酸です。彼らは、人間の体で他の化合物から構築（合成）することはできませんので、食品として取り込まれなければなりません。他のものは、いくつかの年齢や病状によっては必須となる場合があります。必須アミノ酸は、種によっても異なる場合があります。草食動物は、必須アミノ酸を食事から摂取しなければなりません。牛のような反芻動物は、最初の2つの胃室にある微生物を介していくつかのアミノ酸を取得します。
アミノ酸はタンパク質の最終生成物であり、左がアミノ基、右がカルボキシル基であるα-アミノ酸の一般的な構造。
構造
アミノ酸とは、有機化学物質の一つです。4つの基が共有結合したα-炭素原子で構成されています。
- 水素原子
- アミノ基
- カルボキシル基（-ＣＯＯＨ
- 変数Ｒ群
すべてのアミノ酸は、プロリンを除き、少なくとも１つのアミノ基（-NH2）と１つのカルボキシル基（-COOH）を有する。
遺伝子発現と生化学
これらは、タンパク質の構成要素であるタンパク質原性アミノ酸です。これらのアミノ酸は、あらゆる生物の遺伝子コードにコード化された細胞機械によって生成されます。
| アミノ酸 | ショート | 省略 | コドン |
| 人間の本質的な2. |
| A | アラ | GCU, GCC, GCA, GCG | 7.8 | 否 | |
| C | シス | UGU、UGC | 1.9 | 条件付きで | |
| アスパラギン酸 | D | アスペ | ＧＡＵ、ＧＡＣ | 5.3 | 否 |
| グルタミン酸 | E | グルー | ＧＡＡ、ＧＡＧ | 6.3 | 条件付きで |
| フェニルアラニン | F | フェ | UUU、UUC | 3.9 | 噫 |
| グリシン | G | グライ | GGU、GGC、GGA、GGG | 7.2 | 条件付きで |
| ヒスチジン | H | 彼の | ＣＡＵ、ＣＡＣ | 2.3 | 噫 |
| イソロイシン | I | イル | AUU、AUC、AUA | 5.3 | 噫 |
| リジン | K | ライス | ＡＡＡ、ＡＡＧ | 5.9 | 噫 |
| ロイシン | L | レウ | UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG | 9.1 | 噫 |
| メチオニン | M | メット | オーグ | 2.3 | 噫 |
| アスパラギン | N | アンスン | ＡＡＵ、ＡＡＣ | 4.3 | 否 |
| ピロリジン | O | ピル | うわぐすり | 0 | 否 |
| プロリン | P | プロ | CCU、CCC、CCA、CCG | 5.2 | 否 |
| グルタミン | Q | グルン | ＣＡＡ、ＣＡＧ | 4.2 | 否 |
| アルギニン | R | アルゴ | CGU、CGC、CGA、CGG、AGA、AGG | 5.1 | 条件付きで |
| セリン | S | 卿 | UCU、UCC、UCA、UCG、AGU、AGC | 6.8 | 否 |
| スレオニン | T | スル | ACU、ACC、ACA、ACG | 5.9 | 噫 |
| セレノシステイン | U | セック | ＵＧＡ** | >0 | 否 |
| バリン | V | ヴァル | GUU、GUC、GUA、GUG | 6.6 | 噫 |
| W | トランプ | アグ | 1.4 | 噫 | |
| Y | タイラー | ＵＡＵ、ＵＡＣ | 3.2 | 条件付きで | |
| コドンを止める | - | 項 | UAA, UAG, UGA†††. | - | - |
* UAGは通常、琥珀色の停止コドンですが、PYLIS要素が存在する場合はピロリジンをコードします。
** UGAは通常はオパール（またはアンバー）の停止コドンですが、SECIS要素が存在する場合はセレノシステインをコードします。
停止コドンはアミノ酸ではありませんが、完全性を確保するために含まれています。
UAG と UGA は常に停止コドンとして作用するわけではありません（上記参照）。
必須アミノ酸はヒトでは合成できません。必須アミノ酸はヒトでは合成できず、食事から供給されなければなりません。条件付き必須アミノ酸は通常は食事中に必要とされませんが、十分に作られていない個体群には供給されなければなりません。
これらのα-アミノ酸に対して、生合成過程でさらに非必須的に現れるものは構造的に（ここではSMILES表記を用いて）関連しています。
ＯＣ(=Ｏ)Ｃ(Ｎ)-ＯＣ(=Ｏ)Ｃ(Ｎ)
- │├ C ... 2-アミノブタン酸
- ││├ C ... ノルバリン
- │ │││├ -2H ...So_1F15F プロマーライン（デヒドロノルバリン
- │││├ C ... ノルロイシン
- │ ││├ C(=O)N ...So_1F160 〼グルタミン
- ││├ O ...ホモセリン
- ││ └ S ...ホモシステイン
- │├ C(C)C ...So_1F15B匆々ロイシン
- │├ C(=O)N ... Soc_1F15D糂汰アスパラギン
- │├ C(=O)O ... アスパラギン酸
- │├ c1ccc(O)cc1 ... Socade_1F168 ASB ASBチロシン
- │├ C1=CNc2ccccc12...So_1F166糂汰トリプトファン
- │├ C1=CNc2ccc(O)cc12 ... オキシトリプタン
- │├ c(cc1I)cc(I)c1-O-c2cc(I)c(O)c(I)c2 ... チロキシン
- │└[SeH] ... ソ_1F164セルエンノシステイン
- ├ C(C)C ...So_1F165ヴァランダーライン
- ├ C(C)O ... Socando_1F163 スレンタンスレオニン
- └ C(C)CC ...So_1F158 Iansoredsoleucine
質問と回答
Q: アミノ酸とは何ですか?
A:アミノ酸は、アミン（NH2+R）とカルボキシル（C=O）の両方の官能基を持つ分子で、タンパク質の構成要素である。
Q:真核生物に存在する「標準的な」アミノ酸はいくつあるのか?
A:真核生物には20種類のアミノ酸が存在し、そこからほとんどのタンパク質が作られています。
Q:α-アミノ酸の一般式は?
A:α-アミノ酸の一般式はH2NCHRCOOHで、Rは多くの側鎖のうちの1つです。
Q:生化学ではアミノ酸というと何を指すのですか?
A:生化学では、「アミノ酸」という言葉は、一般式H2NCHRCOOHで表されるα-アミノ酸のことを指し、Rは多くの側鎖のうちの1つである。
Q:タンパク質はどのようにして構造を得ているのですか?
A:タンパク質は、さまざまな種類のアミノ酸の組み合わせによってその構造を獲得しています。
Q:アミノ酸分子の中で、アミンとカルボキシル官能基はどのような役割を担っているのですか?
A:アミン官能基とカルボキシル官能基は、アミノ酸分子を構成する窒素原子と、他の分子と結合できる炭素原子を提供するものです。
