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| 1世紀もの間、化学者たちは「脂肪」を脂肪酸とグリセロール(グリセリド)からなる単純な脂質としかみなしていなかったが、後に新しい形態が報告された。[[:en:Theodore Nicolas Gobley|セオドア・ゴブリー]](1847年)は、哺乳類の脳と鶏卵からリン脂質を発見し、彼はこれを「[[lecithin/ja|レシチン]]類」と呼んだ。[[:en:Johann Ludwig Wilhelm Thudichum|トゥディクム]]は、ヒトの脳からリン脂質([[cephalin/ja|セファリン]])、糖脂質([[cerebroside/ja|セレブロシド]])、スフィンゴ脂質([[sphingomyelin/ja|スフィンゴミエリン]])を発見した。 | | 1世紀もの間、化学者たちは「脂肪」を脂肪酸とグリセロール(グリセリド)からなる単純な脂質としかみなしていなかったが、後に新しい形態が報告された。[[:en:Theodore Nicolas Gobley|セオドア・ゴブリー]](1847年)は、哺乳類の脳と鶏卵からリン脂質を発見し、彼はこれを「[[lecithin/ja|レシチン]]類」と呼んだ。[[:en:Johann Ludwig Wilhelm Thudichum|トゥディクム]]は、ヒトの脳からリン脂質([[cephalin/ja|セファリン]])、糖脂質([[cerebroside/ja|セレブロシド]])、スフィンゴ脂質([[sphingomyelin/ja|スフィンゴミエリン]])を発見した。 |
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| | リポイド、リピン、リピド、リピッドという用語は、著者によってさまざまな意味で使われてきた。1912年、ローゼンブルームと[[:en:William John Gies|ギース]]は「リポイド」を「リピン」に置き換えることを提案した。1920年、Bloorは「リポイド」に新しい分類を導入した:単純リポイド(グリースとワックス)、複合リポイド(リン脂質と糖脂質)、派生リポイド(脂肪酸、[[alchols/ja|アルコール]]、ステロール)。 |
| The terms lipoid, lipin, lipide and lipid have been used with varied meanings from author to author. In 1912, Rosenbloom and [[William John Gies|Gies]] proposed the substitution of "lipoid" by "lipin". In 1920, Bloor introduced a new classification for "lipoids": simple lipoids (greases and waxes), compound lipoids (phospholipoids and glycolipoids), and the derived lipoids (fatty acids, [[alcohols]], sterols).
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| | ギリシャ語のλίπος「リポス」「脂肪」に語源を持つ''リピド''という言葉は、1923年にフランスの薬理学者[[:en:Gabriel Bertrand|ガブリエル・ベルトラン]]によって紹介された。ベルトランは従来の脂肪(グリセリド)だけでなく、複雑な構造を持つ「リポイド」もこの概念に含めた。1923年7月3日の''Société de Chimie Biologique''国際委員会の本会議において、''lipide''という言葉は満場一致で承認された。lipide''という単語は、後にその発音('lɪpɪd)から''lipid''と英語化された。フランス語では、''-ide''という接尾辞は、古代ギリシャ語の-ίδης(「の息子」または「の子孫」という意味)に由来し、常に(ɪ)と発音される。 |
| The word ''lipide'', which stems etymologically from Greek λίπος, ''lipos'' 'fat', was introduced in 1923 by the French pharmacologist [[Gabriel Bertrand]]. Bertrand included in the concept not only the traditional fats (glycerides), but also the "lipoids", with a complex constitution. The word ''lipide'' was unanimously approved by the international commission of the ''Société de Chimie Biologique'' during the plenary session on July 3, 1923. The word ''lipide'' was later anglicized as ''lipid'' because of its pronunciation ('lɪpɪd). In French, the suffix ''-ide'', from Ancient Greek -ίδης (meaning 'son of' or 'descendant of'), is always pronounced (ɪd).
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| | 1947年、[[:de:Thomas Percy Hilditch|T. P. Hilditch]]は「単純脂質」をグリースとワックス(真性ワックス、ステロール、アルコール)と定義した。 |
| In 1947, [[:de:Thomas Percy Hilditch|T. P. Hilditch]] defined "simple lipids" as greases and waxes (true waxes, sterols, alcohols).
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| | == カテゴリー == |
| == Categories ==
| | {{Anchor|Categories}} |
| Lipids have been classified into eight categories by the [[LIPID MAPS|Lipid MAPS]] consortium as follows:
| | 脂質は、[[LIPID MAPS/ja|脂質MAPS]]コンソーシアムによって以下の8つのカテゴリーに分類されている: |
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| | ===脂肪アシル=== |
| ===Fatty acyls===
| | {{Main/ja|Fatty acid/ja}} |
| {{Main|Fatty acid}} | | [[File:Prostacyclin-2D-skeletal.png|thumb|[[Prostacyclin/ja|I<sub>2</sub>-プロスタサイクリン]](エイコサノイド脂肪酸である[[prostaglandin/ja|プロスタグランジン]]の一例)]] |
| [[File:Prostacyclin-2D-skeletal.png|thumb|[[Prostacyclin|I<sub>2</sub> – Prostacyclin]] (an example of a [[prostaglandin]], an eicosanoid fatty acid)]] | | [[Image:Leukotriene B4.svg|right|thumb|[[Leukotriene B4/ja|LTB<sub>4</sub>]](エイコサノイド脂肪酸[[leukotriene/ja|ロイコトリエン]]の一例)]] |
| [[Image:Leukotriene B4.svg|right|thumb|[[Leukotriene B4|LTB<sub>4</sub>]] (an example of a [[leukotriene]], an eicosanoid fatty acid)]] | |
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| | 脂肪酸は、[[fatty acid synthesis/ja|脂肪酸合成]]と呼ばれるプロセスにおいて、[[acetyl-CoA/ja|アセチル-CoA]]プライマーと[[malonyl-CoA/ja|マロニル-CoA]]または[[methylmalonyl-CoA/ja|メチルマロニル-CoA]]基との鎖延長によって合成される分子の多様なグループである。脂肪酸は[[carboxylic acid/ja|カルボン酸]]基で終端する[[hydrocarbon chain/ja|炭化水素鎖]]でできており、この配置により分子は[[chemical polarity/ja|極性]]を持つ[[hydrophilic/ja|親水性]]の末端と、水に[[insoluble/ja|不溶性]]である非極性の[[hydrophobic/ja|疎水性]]の末端を持つ。脂肪酸構造は、生体脂質の最も基本的な分類の一つであり、より構造的に複雑な脂質の構成要素としてよく用いられる。炭素鎖は通常4〜24個の長さで、飽和または[[unsaturated compound/ja|不飽和]]であり、[[oxygen/ja|酸素]]、[[halogen/ja|ハロゲン]]、[[nitrogen/ja|窒素]]、および[[sulfur/ja|硫黄]]を含む[[functional group/ja|官能基]]が結合している場合がある。脂肪酸が二重結合を含む場合、''シス''または''トランス''の[[cis–trans isomerism/ja|幾何異性体]]の可能性があり、これは分子の[[molecular configuration/ja|構成]]に大きく影響する。''シス''-二重結合は脂肪酸鎖を曲げる原因となり、鎖中の二重結合が多いほどその効果は増す。植物の''チラコイド膜''に最も多く存在する脂肪酸アシル鎖である炭素数18の''[[linolenic acid/ja|リノレン酸]]''には3つの二重結合があり、低温環境にもかかわらず、これらの膜を非常に''流動的''にしている。このことは、細胞膜の構造と機能に重要な役割を果たしている。天然に存在する脂肪酸のほとんどは''シス''型であるが、天然油脂や部分的に水素添加された油脂には''トランス''型も存在する。 |
| Fatty acyls, a generic term for describing fatty acids, their conjugates and derivatives, are a diverse group of molecules synthesized by chain-elongation of an [[acetyl-CoA]] primer with [[malonyl-CoA]] or [[methylmalonyl-CoA]] groups in a process called [[fatty acid synthesis]]. They are made of a [[hydrocarbon chain]] that terminates with a [[carboxylic acid]] group; this arrangement confers the molecule with a [[chemical polarity|polar]], [[hydrophilic]] end, and a nonpolar, [[hydrophobic]] end that is [[insoluble]] in water. The fatty acid structure is one of the most fundamental categories of biological lipids and is commonly used as a building-block of more structurally complex lipids. The carbon chain, typically between four and 24 carbons long, may be saturated or [[unsaturated compound|unsaturated]], and may be attached to [[functional group]]s containing [[oxygen]], [[halogen]]s, [[nitrogen]], and [[sulfur]]. If a fatty acid contains a double bond, there is the possibility of either a ''cis'' or ''trans'' [[cis–trans isomerism|geometric isomerism]], which significantly affects the molecule's [[molecular configuration|configuration]]. ''Cis''-double bonds cause the fatty acid chain to bend, an effect that is compounded with more double bonds in the chain. Three double bonds in 18-carbon ''[[linolenic acid]]'', the most abundant fatty-acyl chains of plant ''thylakoid membranes'', render these membranes highly ''fluid'' despite environmental low-temperatures, and also makes linolenic acid give dominating sharp peaks in high resolution 13-C NMR spectra of chloroplasts. This in turn plays an important role in the structure and function of cell membranes. Most naturally occurring fatty acids are of the ''cis'' configuration, although the ''trans'' form does exist in some natural and partially hydrogenated fats and oils.
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| | 生物学的に重要な脂肪酸の例としては、主に[[arachidonic acid/ja|アラキドン酸]]と[[eicosapentaenoic acid/ja|エイコサペンタエン酸]]から誘導される[[eicosanoid/ja|エイコサノイド]]があり、これには[[prostaglandin/ja|プロスタグランジン]]、[[leukotriene/ja|ロイコトリエン]]、[[thromboxane/ja|トロンボキサン]]が含まれる。[[Docosahexaenoic acid/ja|ドコサヘキサエン酸]]もまた、生体系、特に視力に関して重要である。脂肪酸カテゴリーの他の主要な脂質クラスは、脂肪エステルと脂肪アミドである。脂肪エステルには、[[wax ester/ja|ワックスエステル]]、脂肪酸チオエステル[[coenzyme A/ja|コエンザイムA]]誘導体、脂肪酸チオエステル[[Acyl carrier protein/ja|ACP]]誘導体、脂肪酸カルニチンなどの重要な生化学的中間体が含まれる。脂肪アミドとしては、[[cannabinoid/ja|カンナビノイド]]神経伝達物質[[anandamide/ja|アナンダミド]]などの[[N-acylethanolamine/ja|N-アシルエタノールアミン]]が挙げられる。 |
| Examples of biologically important fatty acids include the [[eicosanoid]]s, derived primarily from [[arachidonic acid]] and [[eicosapentaenoic acid]], that include [[prostaglandin]]s, [[leukotriene]]s, and [[thromboxane]]s. [[Docosahexaenoic acid]] is also important in biological systems, particularly with respect to sight. Other major lipid classes in the fatty acid category are the fatty esters and fatty amides. Fatty esters include important biochemical intermediates such as [[wax ester]]s, fatty acid thioester [[coenzyme A]] derivatives, fatty acid thioester [[Acyl carrier protein|ACP]] derivatives and fatty acid carnitines. The fatty amides include [[N-acylethanolamine|N-acyl ethanolamines]], such as the [[cannabinoid]] neurotransmitter [[anandamide]].
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| | ===グリセロ脂質=== |
| ===Glycerolipids===
| | [[Image:Fat triglyceride shorthand formula.PNG|thumb|upright=1.3|不飽和脂肪トリグリセリド(C<sub>55</sub>H<sub>98</sub>O<sub>6</sub>)の例。左の部分: 上から[[glycerol/ja|グリセロール]]、右側: [[palmitic acid/ja|パルミチン酸]]、[[oleic acid/ja|オレイン酸]]、[[alpha-linolenic acid/ja|α-リノレン酸]]]] |
| [[Image:Fat triglyceride shorthand formula.PNG|thumb|upright=1.3|Example of an unsaturated fat triglyceride (C<sub>55</sub>H<sub>98</sub>O<sub>6</sub>). Left part: [[glycerol]]; right part, from top to bottom: [[palmitic acid]], [[oleic acid]], [[alpha-linolenic acid]].]] | |
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| | グリセロ脂質は一置換、二置換、三置換の[[glycerol/ja|グリセロール]]から構成され、最もよく知られているのは[[triglyceride/ja|トリグリセリド]]と呼ばれるグリセロールの脂肪酸[[Ester/ja|トリエステル]]である。"トリアシルグリセロール"は"トリグリセリド"と同義語として使われることもある。これらの化合物では、グリセロールの3つのヒドロキシル基がそれぞれ、典型的には異なる脂肪酸によってエステル化されている。エネルギー貯蔵物質として機能するため、これらの脂質は動物組織の貯蔵[[fat/ja|脂肪]]の大部分を占める。トリグリセリドのエステル結合の加水分解と[[adipose tissue/ja|脂肪組織]]からのグリセロールと脂肪酸の放出は脂肪を代謝する最初のステップである。 |
| Glycerolipids are composed of mono-, di-, and tri-substituted [[glycerol]]s, the best-known being the fatty acid [[Ester|triesters]] of glycerol, called [[triglyceride]]s. The word "triacylglycerol" is sometimes used synonymously with "triglyceride". In these compounds, the three hydroxyl groups of glycerol are each esterified, typically by different fatty acids. Because they function as an energy store, these lipids comprise the bulk of storage [[fat]] in animal tissues. The hydrolysis of the ester bonds of triglycerides and the release of glycerol and fatty acids from [[adipose tissue]] are the initial steps in metabolizing fat.
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| | グリセロ脂質の付加的なサブクラスはグリコシルグリセロールで代表され、1つ以上の[[monosaccharide/ja|糖残基]]が[[glycosidic linkage/ja|グリコシド結合]]を介してグリセロールに結合していることが特徴である。このカテゴリーの構造の例としては、植物膜に見られるジガラクトシルジアシルグリセロールや哺乳類の[[sperm cells/ja|精子細胞]]のセミノリピドがある。 |
| Additional subclasses of glycerolipids are represented by glycosylglycerols, which are characterized by the presence of one or more [[monosaccharide|sugar residues]] attached to glycerol via a [[glycosidic linkage]]. Examples of structures in this category are the digalactosyldiacylglycerols found in plant membranes and seminolipid from mammalian [[sperm cells]].
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| | === グリセロリン脂質 === |
| ===Glycerophospholipids===
| | {{Main/ja|Glycerophospholipid/ja}} |
| {{Main|Glycerophospholipid}} | | [[File:Phosphatidyl-ethanolamine.svg|thumb|300px|[[Phosphatidylethanolamine/ja|ホスファチジルエタノールアミン]]]] |
| [[File:Phosphatidyl-ethanolamine.svg|thumb|300px|[[Phosphatidylethanolamine]]]] | |
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| | グリセロリン脂質は通常[[phospholipid/ja|リン脂質]]と呼ばれ(ただし、[[sphingomyelin/ja|スフィンゴミエリン]]もリン脂質に分類される)、自然界に普遍的に存在し、細胞の[[lipid bilayer/ja|脂質二重層]]の主要成分であるとともに、[[metabolism/ja|代謝]]や[[cell signaling/ja|細胞シグナル伝達]]にも関与している。 |
| Glycerophospholipids, usually referred to as [[phospholipid]]s (though [[sphingomyelin]]s are also classified as phospholipids), are ubiquitous in nature and are key components of the [[lipid bilayer]] of cells, as well as being involved in [[metabolism]] and [[cell signaling]]. Neural tissue (including the brain) contains relatively high amounts of glycerophospholipids, and alterations in their composition has been implicated in various neurological disorders. Glycerophospholipids may be subdivided into distinct classes, based on the nature of the polar headgroup at the ''sn''-3 position of the glycerol backbone in [[eukaryote]]s and eubacteria, or the ''sn''-1 position in the case of [[archaebacteria]].
| | 神経組織(脳を含む)には比較的多量のグリセロリン脂質が含まれており、その組成の変化がさまざまな神経疾患に関与している。グリセロリン脂質は、[[eukaryote/ja|真核生物]]や真正細菌ではグリセロール骨格の''sn''-3位、[[archaebacteria/ja|古細菌]]では''sn''-1位にある極性ヘッドグループの性質に基づいて、異なるクラスに細分化されることがある。 |
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| | [[biological membrane/ja|生体膜]]に存在するグリセロリン脂質の例としては、[[phosphatidylcholine/ja|ホスファチジルコリン]](PC、GPChoまたは[[lecithin/ja|レシチン]]としても知られる)、[[phosphatidylethanolamine/ja|ホスファチジルエタノールアミン]](PEまたはGPEtn)、および[[phosphatidylserine/ja|ホスファチジルセリン]](PSまたはGPSer)が挙げられる。細胞膜の主成分や細胞内・細胞間タンパク質の結合部位としての役割に加え、[[phosphatidylinositol/ja|ホスファチジルイノシトール]]や[[phosphatidic acid/ja|ホスファチジン酸]]などの真核細胞のグリセロリン脂質は、膜由来の[[second messenger system/ja|セカンドメッセンジャー]]の前駆体であるか、それ自体である。典型的には、これらの水酸基の一方または両方が長鎖脂肪酸でアシル化されているが、アルキル結合や1Z-アルケニル結合([[plasmalogen/ja|プラズマローゲン]])のグリセロリン脂質も存在し、古細菌ではジアルキルエーテルの変異体も存在する。 |
| Examples of glycerophospholipids found in [[biological membrane]]s are [[phosphatidylcholine]] (also known as PC, GPCho or [[lecithin]]), [[phosphatidylethanolamine]] (PE or GPEtn) and [[phosphatidylserine]] (PS or GPSer). In addition to serving as a primary component of cellular membranes and binding sites for intra- and intercellular proteins, some glycerophospholipids in eukaryotic cells, such as [[phosphatidylinositol]]s and [[phosphatidic acid]]s are either precursors of or, themselves, membrane-derived [[second messenger system|second messengers]]. Typically, one or both of these hydroxyl groups are acylated with long-chain fatty acids, but there are also alkyl-linked and 1Z-alkenyl-linked ([[plasmalogen]]) glycerophospholipids, as well as dialkylether variants in archaebacteria.
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| | ===スフィンゴ脂質=== |
| ===Sphingolipids===
| | {{Main/ja|Sphingolipid/ja}} |
| {{Main|Sphingolipid}} | | [[File:Sphingomyelin-horizontal-2D-skeletal.png|thumb|300px|[[Sphingomyelin/ja|スフィンゴミエリン]]]] |
| [[File:Sphingomyelin-horizontal-2D-skeletal.png|thumb|300px|[[Sphingomyelin]]]] | |
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| | スフィンゴ脂質は、アミノ酸[[serine/ja|セリン]]と長鎖脂肪アシルCoAから[[de novo synthesis/ja|''デノボ合成'']]で合成される[[sphingoid base/ja|スフィンゴイド塩基]]骨格という共通の構造的特徴を持ち、その後[[ceramide/ja|セラミド]]、リン脂質、スフィンゴ糖脂質などに変換される複雑な化合物群である。哺乳類の主要なスフィンゴイド塩基は一般に[[sphingosine/ja|スフィンゴシン]]と呼ばれている。セラミド(N-アシルスフィンゴイド塩基)は、[[amide/ja|アミド]]結合脂肪酸を持つスフィンゴイド塩基誘導体の主要なサブクラスである。脂肪酸は一般的に飽和またはモノ不飽和で、鎖長は16から26炭素原子である。 |
| Sphingolipids are a complicated family of compounds that share a common structural feature, a [[sphingoid base]] backbone that is synthesized [[de novo synthesis|''de novo'']] from the amino acid [[serine]] and a long-chain fatty acyl CoA, then converted into [[ceramide]]s, phosphosphingolipids, glycosphingolipids and other compounds. The major sphingoid base of mammals is commonly referred to as [[sphingosine]]. Ceramides (N-acyl-sphingoid bases) are a major subclass of sphingoid base derivatives with an [[amide]]-linked fatty acid. The fatty acids are typically saturated or mono-unsaturated with chain lengths from 16 to 26 carbon atoms.
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| | 哺乳類の主要なスフィンゴ糖脂質は[[sphingomyelin/ja|スフィンゴミエリン]](セラミドホスホコリン)であるが、昆虫は主にセラミドホスホエタノールアミンを含み、真菌類はフィトセラミドホスホイノシトールと[[mannose/ja|マンノース]]を含む頭部基を持つ。スフィンゴ糖脂質は、スフィンゴイド塩基に[[glycosidic bond/ja|グリコシド結合]]を介して結合した1つ以上の糖残基からなる分子の多様なファミリーである。その例として、[[cerebroside/ja|セレブロシド]]や[[ganglioside/ja|ガングリオシド]]などの単純および複雑なスフィンゴ糖脂質が挙げられる。 |
| The major phosphosphingolipids of mammals are [[sphingomyelin]]s (ceramide phosphocholines), whereas insects contain mainly ceramide phosphoethanolamines and fungi have phytoceramide phosphoinositols and [[mannose]]-containing headgroups. The glycosphingolipids are a diverse family of molecules composed of one or more sugar residues linked via a [[glycosidic bond]] to the sphingoid base. Examples of these are the simple and complex glycosphingolipids such as [[cerebroside]]s and [[ganglioside]]s.
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| | ===ステロール=== |
| ===Sterols=== | | [[File:Cholesterol.svg|thumb|280px|alt=化学図|[[cholesterol/ja|コレステロール]]の化学構造]]。 |
| [[File:Cholesterol.svg|thumb|280px|alt=Chemical diagram|Chemical structure of [[cholesterol]]]] | | {{Main/ja|Sterol/ja}} |
| {{Main|Sterol}} | | [[cholesterol/ja|コレステロール]]やその誘導体などのステロールは、グリセロリン脂質やスフィンゴミエリンとともに膜脂質の重要な構成成分である。ステロールの他の例としては、[[bile acid/ja|胆汁酸]]とその結合体があり、哺乳類ではコレステロールの酸化誘導体であり、肝臓で合成される。植物に相当するものは[[β-sitosterol/ja|β-シトステロール]]、[[stigmasterol/ja|スチグマステロール]]、[[brassicasterol/ja|ブラシカステロール]]などの植物ステロールであり、後者の化合物は[[algae/ja|藻類]]の成長の[[biomarker/ja|バイオマーカー]]としても使用される。[[fungal/ja|真菌]]の細胞膜で優勢なステロールは[[ergosterol/ja|エルゴステロール]]である。 |
| Sterols, such as [[cholesterol]] and its derivatives, are an important component of membrane lipids, along with the glycerophospholipids and sphingomyelins. Other examples of sterols are the [[bile acid]]s and their conjugates, which in mammals are oxidized derivatives of cholesterol and are synthesized in the liver. The plant equivalents are the [[phytosterols]], such as [[β-sitosterol]], [[stigmasterol]], and [[brassicasterol]]; the latter compound is also used as a [[biomarker]] for [[algae|algal]] growth. The predominant sterol in [[fungal]] cell membranes is [[ergosterol]].
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| | ステロールは[[steroid/ja|ステロイド]]であり、水素原子の一つが炭素鎖の3位で[[hydroxyl group/ja|ヒドロキシル基]]に置換されている。ステロイドと共通するのは、同じ縮合4環コア構造である。ステロイドは[[hormone/ja|ホルモン]]と[[signaling molecules/ja|シグナル伝達分子]]として異なる生物学的役割を持つ。炭素数18(C18)のステロイドには[[estrogen/ja|エストロゲン]]ファミリーが含まれ、C19のステロイドには[[testosterone/ja|テストステロン]]や[[androsterone/ja|アンドロステロン]]などの[[androgen/ja|アンドロゲン]]が含まれる。C21サブクラスには、[[glucocorticoid/ja|グルココルチコイド]]や[[mineralocorticoids/ja|ミネラルコルチコイド]]と同様に、[[progestogens/ja|プロゲストーゲン]]が含まれる。様々な形態の[[vitamin D/ja|ビタミンD]]からなる[[secosteroid/ja|セコステロイド]]類は、コア構造のB環の開裂によって特徴づけられる。 |
| Sterols are [[steroid]]s in which one of the hydrogen atoms is substituted with a [[hydroxyl group]], at position 3 in the carbon chain. They have in common with steroids the same fused four-ring core structure. Steroids have different biological roles as [[hormone]]s and [[signaling molecules]]. The eighteen-carbon (C18) steroids include the [[estrogen]] family whereas the C19 steroids comprise the [[androgen]]s such as [[testosterone]] and [[androsterone]]. The C21 subclass includes the [[progestogens]] as well as the [[glucocorticoid]]s and [[mineralocorticoids]].{{rp|749}} The [[secosteroid]]s, comprising various forms of [[vitamin D]], are characterized by cleavage of the B ring of the core structure.
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| | ===プレノール=== |
| ===Prenols===
| | [[File:Geraniol structure.png|thumb|プレノール脂質(2''E''-ゲラニオール)]] |
| [[File:Geraniol structure.png|thumb|Prenol lipid (2''E''-geraniol)]] | | [[Prenol/ja|プレノール]]脂質は、主に[[mevalonic acid/ja|メバロン酸]](MVA)経路で生成される炭素数5ユニットの前駆体[[isopentenyl diphosphate/ja|イソペンテニル二リン酸]]と[[dimethylallyl diphosphate/ja|ジメチルアリル二リン酸]]から合成される。単純なイソプレノイド(直鎖アルコール、二リン酸など)はC5単位の連続的な付加によって形成され、これらの[[terpene/ja|テルペン]]単位の数によって分類される。40以上の炭素を含む構造はポリテルペンとして知られている。[[carotenoid/ja|カロテノイド]]は[[antioxidant/ja|抗酸化物質]]として、また[[vitamin A/ja|ビタミンA]]の前駆体として機能する重要な単純イソプレノイドである。もう一つの生物学的に重要な分子のクラスは[[quinone/ja|キノン]]類と[[hydroquinone/ja|ヒドロキノン]]類に代表され、これらは非イソプレノイド起源のキノイド核に結合したイソプレノイド尾部を含む。[[vitamin E/ja|ビタミンE]]や[[vitamin K/ja|ビタミンK]]、[[ubiquinone/ja|ユビキノン]]はこのクラスの例である。原核生物が合成するポリプレノール([[bactoprenol/ja|バクトプレノール]]と呼ばれる)は、酸素に結合した末端イソプレノイド単位が不飽和のままであるが、動物ポリプレノール([[dolichol/ja|ドリコール]])は末端イソプレノイドが還元されている。 |
| [[Prenol]] lipids are synthesized from the five-carbon-unit precursors [[isopentenyl diphosphate]] and [[dimethylallyl diphosphate]], which are produced mainly via the [[mevalonic acid]] (MVA) pathway. The simple isoprenoids (linear alcohols, diphosphates, etc.) are formed by the successive addition of C5 units, and are classified according to number of these [[terpene]] units. Structures containing greater than 40 carbons are known as polyterpenes. [[Carotenoid]]s are important simple isoprenoids that function as [[antioxidant]]s and as precursors of [[vitamin A]]. Another biologically important class of molecules is exemplified by the [[quinone]]s and [[hydroquinone]]s, which contain an isoprenoid tail attached to a quinonoid core of non-isoprenoid origin. [[Vitamin E]] and [[vitamin K]], as well as the [[ubiquinone]]s, are examples of this class. Prokaryotes synthesize polyprenols (called [[bactoprenol]]s) in which the terminal isoprenoid unit attached to oxygen remains unsaturated, whereas in animal polyprenols ([[dolichol]]s) the terminal isoprenoid is reduced. | |
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| | ===糖脂質=== |
| ===Saccharolipids=== | | [[File:Kdo2-lipidA.png|thumb|right|300px|糖脂質Kdo<sub>2</sub>-脂質Aの構造。青が[[Glucosamine/ja|グルコサミン]]残基、赤が[[3-Deoxy-D-manno-oct-2-ulosonic acid/ja|Kdo]]残基、黒が[[acyl/ja|アシル]]鎖、緑が[[phosphate/ja|リン酸]]基である。]] |
| [[File:Kdo2-lipidA.png|thumb|right|300px|Structure of the saccharolipid Kdo<sub>2</sub>-lipid A. [[Glucosamine]] residues in blue, [[3-Deoxy-D-manno-oct-2-ulosonic acid|Kdo]] residues in red, [[acyl]] chains in black and [[phosphate]] groups in green.]] | |
| </div>
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| | [[Saccharolipid/ja|糖脂質]]は、脂肪酸が糖骨格に結合した化合物で、膜二重層に適合する構造を形成する。糖脂質では、[[monosaccharide/ja|単糖]]がグリセロ脂質やグリセロリン脂質に存在するグリセロール骨格の代わりになっている。最も身近な糖脂質は、[[Gram-negative bacteria/ja|グラム陰性菌]]の[[lipopolysaccharide/ja|リポ多糖]]の[[lipid A/ja|リピドA]]成分のアシル化[[glucosamine/ja|グルコサミン]]前駆体である。典型的な脂質A分子はグルコサミンの[[disaccharides/ja|二糖類]]で、7本もの脂肪アシル鎖で誘導体化されている。[[Escherichia coli/ja|''大腸菌'']]の増殖に必要な最小のリポ多糖はKdo<sub>2</sub>-Lipid Aであり、2つの3-デオキシ-D-マンノ-オクチュロソニック酸(Kdo)残基でグリコシル化されたグルコサミンのヘキサアシル化二糖である。 |
| [[Saccharolipid]]s describe compounds in which fatty acids are linked to a sugar backbone, forming structures that are compatible with membrane bilayers. In the saccharolipids, a [[monosaccharide]] substitutes for the glycerol backbone present in glycerolipids and glycerophospholipids. The most familiar saccharolipids are the acylated [[glucosamine]] precursors of the [[lipid A|Lipid A]] component of the [[lipopolysaccharide]]s in [[Gram-negative bacteria]]. Typical lipid A molecules are [[disaccharides]] of glucosamine, which are derivatized with as many as seven fatty-acyl chains. The minimal lipopolysaccharide required for growth in [[Escherichia coli|''E. coli'']] is Kdo<sub>2</sub>-Lipid A, a hexa-acylated disaccharide of glucosamine that is glycosylated with two 3-deoxy-D-manno-octulosonic acid (Kdo) residues. | |
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| | ===ポリケチド=== |
| ===Polyketides===
| | ポリケチドは、[[acetyl/ja|アセチル]]および古典的な酵素だけでなく、[[fatty acid synthase/ja|脂肪酸合成酵素]]と機構的特徴を共有する反復酵素や多峰性酵素による[[Propionyl-CoA/ja|プロピオニル]]サブユニットの重合によって合成される。動物、植物、細菌、真菌、海洋由来の多くの[[secondary metabolite/ja|二次代謝産物]]や[[natural products/ja|天然物]]から構成され、非常に多様な構造を持っている。多くの[[polyketide/ja|ポリケチド]]は環状分子であり、その骨格はしばしば[[glycosylation/ja|グリコシル化]]、[[methylation/ja|メチル化]]、[[hydroxylation/ja|ヒドロキシル化]]、[[oxidation/ja|酸化]]などによってさらに修飾されている。一般的に使用される[[antimicrobial/ja|抗菌剤]]、[[antiparasitic/ja抗寄生虫剤]]、[[anticancer/ja|抗がん剤]]の多くはポリケチドまたはポリケチド誘導体であり、例えば[[erythromycin/ja|エリスロマイシン]]、[[tetracycline antibiotics/ja|テトラサイクリン]]、[[avermectin/ja|アベルメクチン]]、抗腫瘍[[epothilone/ja|エポチロン]]などである。 |
| Polyketides are synthesized by polymerization of [[acetyl]] and [[Propionyl-CoA|propionyl]] subunits by classic enzymes as well as iterative and multimodular enzymes that share mechanistic features with the [[fatty acid synthase]]s. They comprise many [[secondary metabolite]]s and [[natural products]] from animal, plant, bacterial, fungal and marine sources, and have great structural diversity. Many [[polyketide]]s are cyclic molecules whose backbones are often further modified by [[glycosylation]], [[methylation]], [[hydroxylation]], [[oxidation]], or other processes. Many commonly used [[antimicrobial]], [[antiparasitic]], and [[anticancer]] agents are polyketides or polyketide derivatives, such as [[erythromycin]]s, [[tetracycline antibiotics|tetracyclines]], [[avermectin]]s, and antitumor [[epothilone]]s.
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| | == 生物学的機能 == |
| ==Biological functions==
| | {{Anchor|Biological function}} |
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| | ===生物膜の構成要素====。 |
| ===Component of biological membranes=== | | [[Eukaryote/ja|真核生物]]細胞は、異なる生物学的機能を遂行する、区画化された膜結合[[organelle/ja|オルガネラ]]を特徴とする。[[glycerophospholipids/ja|グリセロリン脂質]]は、細胞[[plasma membrane/ja|形質膜]]や小器官の細胞内膜などの[[biological membranes/ja|生体膜]]の主要な構造成分であり、動物細胞では形質膜が[[intracellular/ja|細胞内]]成分と[[extracellular/ja|細胞外]]環境を物理的に分離している。グリセロリン脂質は[[amphipathic/ja|両親媒性]]分子(疎水性領域と親水性領域の両方を含む)であり、グリセロールコアが2つの脂肪酸由来の「尾部」にエステル結合で、1つの「頭部」基に[[phosphate/ja|リン酸]]エステル結合で結合している。生体膜の主成分はグリセロリン脂質であるが、[[sphingomyelin/ja|スフィンゴミエリン]]や[[sterol/ja|ステロール]](動物細胞膜では主にコレステロール)などの非グリセリド脂質成分も生体膜に存在する。植物や藻類では、リン酸基を持たないガラクトシルジアシルグリセロールやスルホキノボシルジアシルグリセロールが葉緑体や関連小器官の膜の重要な構成成分であり、高等植物、藻類、特定の細菌を含む光合成組織において最も豊富な脂質の一つである。 |
| [[Eukaryote|Eukaryotic]] cells feature the compartmentalized membrane-bound [[organelle]]s that carry out different biological functions. The [[glycerophospholipids]] are the main structural component of [[biological membranes]], as the cellular [[plasma membrane]] and the intracellular membranes of organelles; in animal cells, the plasma membrane physically separates the [[intracellular]] components from the [[extracellular]] environment.{{citation needed|date= January 2015}} The glycerophospholipids are [[amphipathic]] molecules (containing both hydrophobic and hydrophilic regions) that contain a glycerol core linked to two fatty acid-derived "tails" by ester linkages and to one "head" group by a [[phosphate]] ester linkage.{{citation needed|date= January 2015}} While glycerophospholipids are the major component of biological membranes, other non-glyceride lipid components such as [[sphingomyelin]] and [[sterol]]s (mainly cholesterol in animal cell membranes) are also found in biological membranes. In plants and algae, the galactosyldiacylglycerols, and sulfoquinovosyldiacylglycerol, which lack a phosphate group, are important components of membranes of chloroplasts and related organelles and are among the most abundant lipids in photosynthetic tissues, including those of higher plants, algae and certain bacteria. | |
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| | 植物のチラコイド膜は、非膜形成性のモノガラクトシルジグリセリド(MGDG)を最大の脂質成分とし、リン脂質はほとんどない。このユニークな脂質組成にもかかわらず、葉緑体のチラコイド膜は、磁気共鳴および電子顕微鏡研究によって明らかにされたように、動的な脂質-膜マトリックスを含むことが示されている。 |
| Plant thylakoid membranes have the largest lipid component of a non-bilayer forming monogalactosyl diglyceride (MGDG), and little phospholipids; despite this unique lipid composition, chloroplast thylakoid membranes have been shown to contain a dynamic lipid-bilayer matrix as revealed by magnetic resonance and electron microscope studies.
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| | [[File:Phospholipids aqueous solution structures.svg|thumb|250px|[[phospholipid/ja|リン脂質]]の自己組織化:球状の[[liposome/ja|リポソーム]]、[[micelle/ja|ミセル]]、[[lipid bilayer/ja|脂質二重層]]。]] |
| [[File:Phospholipids aqueous solution structures.svg|thumb|250px|Self-organization of [[phospholipid]]s: a spherical [[liposome]], a [[micelle]], and a [[lipid bilayer]].]] | |
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| | 生体膜は[[lamellar phase/ja|ラメラ相]]の一形態である。[[lipid bilayer/ja|脂質二重膜]]の一形態である。脂質二重膜の形成は、上記の[[glycerophospholipids/ja|グリセロリン脂質]]が水性環境にあるとき、エネルギー的に好ましいプロセスである。これは[[hydrophobic effect/ja|疎水効果]]として知られている。水系では、脂質の極性頭部は極性の高い水環境に向かって整列し、疎水性尾部は水との接触を最小限に抑えて互いに集まり、[[vesicle (biology)/ja|小胞]]を形成する傾向がある;脂質の[[critical micelle concentration/ja|濃度]]に依存して、この生物物理学的相互作用は、[[micelle/ja|ミセル]]、[[liposomes/ja|リポソーム]]、または[[lipid bilayer/ja|脂質二重層]]の形成をもたらすかもしれない。他の凝集も観察され、それが[[amphiphile/ja|両親媒性]](脂質)の振る舞いのポリモルフィズムの一部を構成している。[[Phase behaviour/ja|位相挙動]]は[[biophysics/ja|生物物理学]]の研究領域の一部である。ミセルおよび二重層は、親水性媒体中で親水性効果として知られるプロセスによって形成される。親脂性または両親媒性の物質を極性の環境に溶解する際、極性分子(すなわち、水の場合は水溶液中の水分子)は溶解された親脂性物質の周りでより秩序立って配置されるようになる。これは、極性分子が両親媒性物質の親脂性領域に水素結合を形成できないためである。その結果、水分子は水溶液中の溶解された親脂性分子の周りに整然とした"[[clathrate/ja|クラスレート]]" ケージを形成する。 |
| A biological membrane is a form of [[lamellar phase]] [[lipid bilayer]]. The formation of lipid bilayers is an energetically preferred process when the [[glycerophospholipids]] described above are in an aqueous environment. This is known as the [[hydrophobic effect]]. In an aqueous system, the polar heads of lipids align towards the polar, aqueous environment, while the hydrophobic tails minimize their contact with water and tend to cluster together, forming a [[vesicle (biology)|vesicle]]; depending on the [[critical micelle concentration|concentration]] of the lipid, this biophysical interaction may result in the formation of [[micelle]]s, [[liposomes]], or [[lipid bilayer]]s. Other aggregations are also observed and form part of the polymorphism of [[amphiphile]] (lipid) behavior. [[Phase behaviour|Phase behavior]] is an area of study within [[biophysics]]. Micelles and bilayers form in the polar medium by a process known as the hydrophobic effect. When dissolving a lipophilic or amphiphilic substance in a polar environment, the polar molecules (i.e., water in an aqueous solution) become more ordered around the dissolved lipophilic substance, since the polar molecules cannot form [[hydrogen bond]]s to the lipophilic areas of the amphiphile. So in an aqueous environment, the water molecules form an ordered "[[clathrate]]" cage around the dissolved lipophilic molecule.
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| | 脂質が[[protocell/ja|原細胞]]膜に形成されることは、生命の起源である[[abiogenesis/ja|生物発生]]のモデルにおいて重要なステップである。 |
| The formation of lipids into [[protocell]] membranes represents a key step in models of [[abiogenesis]], the origin of life.
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| | ===エネルギー貯蔵=== |
| ===Energy storage===
| | 脂肪組織に貯蔵されるトリグリセリドは、動物でも植物でもエネルギー貯蔵の主要な形態である。脂肪酸は好気呼吸における主要なエネルギー源である。脂肪酸の完全な酸化は約38 kJ/g(9 [[Calorie/ja#Kilogram and gram calories|kcal/g]])を放出するのに対し、[[carbohydrate/ja|炭水化物]]と[[protein/ja|タンパク質]]の酸化分解はわずか17 kJ/g(4 kcal/g)である。[[adipocyte/ja|脂肪細胞]]は、動物においてトリグリセリドの連続的な合成と分解のために設計されており、分解は主にホルモン感受性酵素[[lippse/ja|リパーゼ]]の活性化によって制御される。食事をとらずに長距離を飛行しなければならない渡り鳥は、トリグリセリドを燃料として飛行する。 |
| Triglycerides, stored in adipose tissue, are a major form of energy storage both in animals and plants. They are a major source of energy in aerobic respiration. The complete oxidation of fatty acids releases about 38 kJ/g (9 [[Calorie#Kilogram and gram calories|kcal/g]]), compared with only 17 kJ/g (4 kcal/g) for the oxidative breakdown of [[carbohydrate]]s and [[protein]]s. The [[adipocyte]], or fat cell, is designed for continuous synthesis and breakdown of triglycerides in animals, with breakdown controlled mainly by the activation of hormone-sensitive enzyme [[lipase]]. Migratory birds that must fly long distances without eating use triglycerides to fuel their flights.
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| | ===シグナル伝達=== |
| ===Signaling=== | | [[lipid signaling/ja|脂質シグナル伝達]]が[[cell signaling/ja|細胞シグナル伝達]]の重要な一部であることを示す証拠が出てきた。脂質シグナル伝達は、[[G protein-coupled receptor/ja|Gタンパク質共役型受容体]]または[[nuclear receptor/ja|核内受容体]]の活性化を介して起こる可能性があり、いくつかの異なる脂質カテゴリーのメンバーがシグナル伝達分子および[[Second messenger system/ja|細胞メッセンジャー]]として同定されている。 |
| Evidence has emerged showing that [[lipid signaling]] is a vital part of the [[cell signaling]]. Lipid signaling may occur via activation of [[G protein-coupled receptor|G protein-coupled]] or [[nuclear receptor]]s, and members of several different lipid categories have been identified as signaling molecules and [[Second messenger system|cellular messengers]]. These include [[sphingosine-1-phosphate]], a sphingolipid derived from ceramide that is a potent messenger molecule involved in regulating calcium mobilization, cell growth, and apoptosis; [[diacylglycerol]] and the [[phosphatidylinositol]] phosphates (PIPs), involved in calcium-mediated activation of [[protein kinase C]]; the [[prostaglandins]], which are one type of fatty-acid derived eicosanoid involved in [[inflammation]] and [[immunity (medical)|immunity]]; the steroid hormones such as [[estrogen]], [[testosterone]] and [[cortisol]], which modulate a host of functions such as reproduction, metabolism and blood pressure; and the [[oxysterol]]s such as 25-hydroxy-cholesterol that are [[liver X receptor]] [[agonist]]s. Phosphatidylserine lipids are known to be involved in signaling for the phagocytosis of apoptotic cells or pieces of cells. They accomplish this by being exposed to the extracellular face of the cell membrane after the inactivation of [[flippase]]s which place them exclusively on the cytosolic side and the activation of scramblases, which scramble the orientation of the phospholipids. After this occurs, other cells recognize the phosphatidylserines and phagocytosize the cells or cell fragments exposing them.
| | これには[[sphingosine-1-phosphate/ja|スフィンゴシン-1-リン酸]]が含まれる。スフィンゴシン-1-リン酸はセラミド由来のスフィンゴ脂質で、カルシウム動員、細胞増殖、アポトーシスの制御に関与する強力なメッセンジャー分子である;[[diacylglycero/ja|ジアシルグリセロール]]と[[phosphatidylinositol/ja|ホスファチジルイノシトール]]リン酸(PIP)は、カルシウムを介した[[protein kinase C/ja|プロテインキナーゼC]]の活性化に関与する;[[inflammation/ja|炎症]]や[[immunity (medical)/ja|免疫]]に関与する脂肪酸由来のエイコサノイドの一種である[[prostaglandins/ja|プロスタグランジン]]である;生殖、代謝、血圧など多くの機能を調節する。[[estrogen/ja|エストロゲン]]、[[testosterone/ja|テストステロン]]、[[cortisol/ja|コルチゾール]]などのステロイドホルモンや、[[liver X receptor/ja|肝X受容体]][[agonist/ja|作用薬]]である25-ヒドロキシコレステロールなどの[[oxysterol/ja|オキシステロール]]がある。ホスファチジルセリン脂質は、アポトーシス細胞や細胞の断片を貪食するためのシグナル伝達に関与していることが知られている。ホスファチジルセリン脂質は、[[flippase/ja|フリッパーゼ]]の不活性化によって細胞質側にのみ配置され、スクランブラーゼの活性化によってリン脂質の配向が乱された後、細胞膜の細胞外に露出する。これが起こると、他の細胞はホスファチジルセリンを認識し、それを露出させた細胞や細胞片を貪食する。 |
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| | ===その他の機能=== |
| ===Other functions===
| | 脂溶性」ビタミン([[retinol/ja|A]]、[[Calciferol/ja|D]]、[[tocopherol/ja|E]]、[[Phylloquinone/ja|K]])は、[[isoprene/ja|イソプレン]]ベースの脂質である -肝臓や脂肪組織に貯蔵される必須栄養素であり、多様な機能を持つ。[[Carnitine/ja#Role in fatty acid metabolism|アシルカルニチン]]は、ミトコンドリア内外での脂肪酸の輸送と代謝に関与し、そこで[[beta oxidation/ja|β酸化]]を受ける。 |
| The "fat-soluble" vitamins ([[retinol|A]], [[Calciferol|D]], [[tocopherol|E]] and [[Phylloquinone|K]]) – which are [[isoprene]]-based lipids – are essential nutrients stored in the liver and fatty tissues, with a diverse range of functions. [[Carnitine#Role in fatty acid metabolism|Acyl-carnitines]] are involved in the transport and metabolism of fatty acids in and out of mitochondria, where they undergo [[beta oxidation]]. Polyprenols and their phosphorylated derivatives also play important transport roles, in this case the transport of [[oligosaccharide]]s across membranes. Polyprenol phosphate sugars and polyprenol diphosphate sugars function in extra-cytoplasmic glycosylation reactions, in extracellular polysaccharide biosynthesis (for instance, [[peptidoglycan]] polymerization in bacteria), and in eukaryotic protein N-[[glycosylation]]. [[Cardiolipin]]s are a subclass of glycerophospholipids containing four acyl chains and three glycerol groups that are particularly abundant in the inner mitochondrial membrane. They are believed to activate enzymes involved with [[oxidative phosphorylation]]. Lipids also form the basis of steroid hormones.
| | ポリプレノールリン酸糖とポリプレノール二リン酸糖は細胞質外グリコシル化反応、細胞外多糖生合成(例えば細菌における[[peptidoglycan/ja|ペプチドグリカン]]重合)、および真核生物タンパク質のN-[[glycosylation/ja|グリコシル化]]で機能する。[[Cardiolipin/ja|カルジオリピン]]は4つのアシル鎖と3つのグリセロール基を持つグリセロリン脂質のサブクラスであり、ミトコンドリア内膜に特に多く存在する。これらは[[oxidative phosphorylation/ja|酸化的リン酸化]]に関与する酵素を活性化すると考えられている。脂質はまた、ステロイドホルモンの基礎となる。 |
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| | ==代謝== |
| ==Metabolism==
| | {{Anchor|Metabolism}} |
| The major dietary lipids for humans and other animals are animal and plant triglycerides, sterols, and membrane phospholipids. The process of lipid metabolism synthesizes and degrades the lipid stores and produces the structural and functional lipids characteristic of individual tissues.
| | ヒトおよびその他の動物にとって、主な食事性脂質は、動植物のトリグリセリド、ステロール、および膜リン脂質である。脂質代謝の過程では、貯蔵されている脂質の合成と分解が行われ、個々の組織に特徴的な構造的・機能的脂質が生成される。 |
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| | ===生合成=== |
| ===Biosynthesis===
| | 動物において、食餌性炭水化物が過剰に供給されると、過剰な炭水化物はトリグリセリドに変換される。これには、[[acetyl-CoA/ja|アセチル-CoA]]からの脂肪酸の合成と、トリグリセリドの生成における脂肪酸の[[esterification/ja|エステル化]]が関与しており、この過程は[[lipogenesis/ja|脂肪生成]]と呼ばれている。脂肪酸は[[fatty acid synthase/ja|脂肪酸合成酵素]]によって作られ、重合した後、アセチル-CoAユニットを還元する。脂肪酸のアシル鎖は、アセチル基を付加し、アルコールに還元し、[[dehydration reaction/ja|脱水]]して[[alkene/ja|アルケン]]基にし、再び還元して[[alkane/ja|アルカン]]基にする反応のサイクルによって伸長される。脂肪酸生合成の酵素は2つのグループに分けられ、動物や菌類ではこれらの脂肪酸合成酵素反応はすべて1つの多機能タンパク質によって行われるが、植物の[[plastid/ja|プラスチド]]や細菌では別々の酵素が経路の各段階を行う。脂肪酸はその後トリグリセリドに変換され、[[lipoproteins/ja|リポタンパク質]]にパッケージされて肝臓から分泌される。 |
| In animals, when there is an oversupply of dietary carbohydrate, the excess carbohydrate is converted to triglycerides. This involves the synthesis of fatty acids from [[acetyl-CoA]] and the [[esterification]] of fatty acids in the production of triglycerides, a process called [[lipogenesis]]. Fatty acids are made by [[fatty acid synthase]]s that polymerize and then reduce acetyl-CoA units. The acyl chains in the fatty acids are extended by a cycle of reactions that add the acetyl group, reduce it to an alcohol, [[dehydration reaction|dehydrate]] it to an [[alkene]] group and then reduce it again to an [[alkane]] group. The enzymes of fatty acid biosynthesis are divided into two groups, in animals and fungi all these fatty acid synthase reactions are carried out by a single multifunctional protein, while in plant [[plastid]]s and bacteria separate enzymes perform each step in the pathway. The fatty acids may be subsequently converted to triglycerides that are packaged in [[lipoproteins]] and secreted from the liver.
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| | [[unsaturated fatty acid/ja|不飽和脂肪酸]]の合成には、脂肪アシル鎖に二重結合が導入される[[desaturase/ja|脱飽和]]反応が関与する。例えば、ヒトでは、[[stearoyl-CoA desaturase-1/ja|ステアロイル-CoAデサチュラーゼ-1]]による[[stearic acid/ja|ステアリン酸]]の脱飽和は[[oleic acid/ja|オレイン酸]]を生成する。二重不飽和脂肪酸の[[linoleic acid/ja|リノール酸]]や三重不飽和脂肪酸の[[alpha-Linolenic acid/ja|α-リノレン酸]]は哺乳類の組織では合成できないため、[[essential fatty acid/ja|必須脂肪酸]]であり、食事から摂取しなければならない。 |
| The synthesis of [[unsaturated fatty acid]]s involves a [[desaturase|desaturation]] reaction, whereby a double bond is introduced into the fatty acyl chain. For example, in humans, the desaturation of [[stearic acid]] by [[stearoyl-CoA desaturase-1]] produces [[oleic acid]]. The doubly unsaturated fatty acid [[linoleic acid]] as well as the triply unsaturated [[alpha-Linolenic acid|α-linolenic acid]] cannot be synthesized in mammalian tissues, and are therefore [[essential fatty acid]]s and must be obtained from the diet.
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| | トリグリセリドの合成は、脂肪アシル-CoAのアシル基がグリセロール-3-リン酸とジアシルグリセロールの水酸基に転移する代謝経路によって[[endoplasmic reticulum/ja|小胞体]]で行われる。 |
| Triglyceride synthesis takes place in the [[endoplasmic reticulum]] by metabolic pathways in which acyl groups in fatty acyl-CoAs are transferred to the hydroxyl groups of glycerol-3-phosphate and diacylglycerol.
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| | [[carotenoid/ja|カロテノイド]]を含む[[terpene/ja|テルペン]]類と[[terpenoid/ja|イソプレノイド]]は、反応性前駆体である[[isopentenyl pyrophosphate/ja|イソペンテニルピロホスフェート]]と[[dimethylallyl pyrophosphate/ja|ジメチルアリルピロホスフェート]]から供与されたイソプレン単位の集合と修飾によって作られる。これらの前駆体はさまざまな方法で作ることができる。動物や[[archaea/ja|古細菌]]では[[mevalonate pathway/ja|メバロン酸経路]]がアセチル-CoAからこれらの化合物を生成するが、植物や細菌では[[non-mevalonate pathway/ja|非メバロン酸経路]]がピルビン酸と[[glyceraldehyde 3-phosphate/ja|グリセルアルデヒド3-リン酸]]を基質として用いる。これらの活性化イソプレン供与体を用いる重要な反応の一つが[[steroid biosynthesis/ja|ステロイド生合成]]である。 |
| [[Terpene]]s and [[terpenoid|isoprenoids]], including the [[carotenoid]]s, are made by the assembly and modification of isoprene units donated from the reactive precursors [[isopentenyl pyrophosphate]] and [[dimethylallyl pyrophosphate]]. These precursors can be made in different ways. In animals and [[archaea]], the [[mevalonate pathway]] produces these compounds from acetyl-CoA, while in plants and bacteria the [[non-mevalonate pathway]] uses pyruvate and [[glyceraldehyde 3-phosphate]] as substrates. One important reaction that uses these activated isoprene donors is [[steroid biosynthesis]]. Here, the isoprene units are joined together to make [[squalene]] and then folded up and formed into a set of rings to make [[lanosterol]]. | | ラノステロールはその後、コレステロールやエルゴステロールなどの他のステロイドに変換される。 |
| Lanosterol can then be converted into other steroids such as cholesterol and ergosterol.
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| | ===分解=== |
| ===Degradation=== | | [[beta oxidation/ja|β酸化]]は、脂肪酸が[[mitochondria/ja|ミトコンドリア]]または[[peroxisomes/ja|ペルオキシソーム]]で分解されて[[acetyl-CoA/ja|アセチル-CoA]]を生成する代謝プロセスである。ほとんどの場合、脂肪酸は脂肪酸合成の過程を逆にしたようなメカニズムで酸化される。すなわち、[[dehydrogenation/ja|脱水素]]、[[hydration reaction/ja|水和]]、[[oxidation/ja|酸化]]のステップを経て、酸のカルボキシル末端から炭素2個のフラグメントが順次除去され、[[keto acid/ja|β-ケト酸]]が形成され、これが[[thiolysis/ja|チオ分解]]によって分割される。アセチル-CoAはその後、[[citric acid cycle/ja|クエン酸サイクル]]と[[electron transport chain/ja|電子伝達系]]を用いて最終的に[[adenosine triphosphate/ja|アデノシン三リン酸]](ATP)、CO<sub>2</sub>、H<sub>2</sub>Oに変換される。したがって、クエン酸サイクルは、脂肪がエネルギーとして分解されているとき、利用可能なグルコースがほとんどない場合、アセチル-CoAから開始することができる。脂肪酸パルミチン酸の完全酸化のエネルギー収量は106ATPである。不飽和脂肪酸と奇数鎖脂肪酸の分解には、さらに酵素的なステップが必要である。 |
| [[Beta oxidation]] is the metabolic process by which fatty acids are broken down in the [[mitochondria]] or in [[peroxisomes]] to generate [[acetyl-CoA]]. For the most part, fatty acids are oxidized by a mechanism that is similar to, but not identical with, a reversal of the process of fatty acid synthesis. That is, two-carbon fragments are removed sequentially from the carboxyl end of the acid after steps of [[dehydrogenation]], [[hydration reaction|hydration]], and [[oxidation]] to form a [[keto acid|beta-keto acid]], which is split by [[thiolysis]]. The acetyl-CoA is then ultimately converted into [[adenosine triphosphate]] (ATP), CO<sub>2</sub>, and H<sub>2</sub>O using the [[citric acid cycle]] and the [[electron transport chain]]. Hence the citric acid cycle can start at acetyl-CoA when fat is being broken down for energy if there is little or no glucose available. The energy yield of the complete oxidation of the fatty acid palmitate is 106 ATP. Unsaturated and odd-chain fatty acids require additional enzymatic steps for degradation. | |
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| | ==栄養と健康== |
| ==Nutrition and health==
| | {{Anchor|Nutrition and health}} |
| Most of the fat found in food is in the form of triglycerides, cholesterol, and phospholipids. Some dietary fat is necessary to facilitate absorption of fat-soluble vitamins ([[retinol|A]], [[calciferol|D]], [[tocopherol|E]], and [[phylloquinone|K]]) and [[carotenoids]]. Humans and other mammals have a dietary requirement for certain essential fatty acids, such as [[linoleic acid]] (an [[omega-6 fatty acid]]) and [[alpha-linolenic acid]] (an omega-3 fatty acid) because they cannot be synthesized from simple precursors in the diet. Both of these fatty acids are 18-carbon [[polyunsaturated fat|polyunsaturated fatty acids]] differing in the number and position of the double bonds. Most [[vegetable oil]]s are rich in linoleic acid ([[Safflower oil|safflower]], [[sunflower oil|sunflower]], and [[Corn oil|corn]] oils). Alpha-linolenic acid is found in the green leaves of plants and in some seeds, nuts, and legumes (in particular [[linseed oil|flax]], [[rapeseed]], [[walnut]], and [[soy]]). [[Fish oil]]s are particularly rich in the longer-chain omega-3 fatty acids [[eicosapentaenoic acid]] and [[docosahexaenoic acid]]. Many studies have shown positive health benefits associated with consumption of omega-3 fatty acids on infant development, cancer, cardiovascular diseases, and various mental illnesses (such as depression, attention-deficit hyperactivity disorder, and dementia).
| | 食品に含まれる脂肪のほとんどは、トリグリセリド、コレステロール、リン脂質の形をしている。脂溶性ビタミン([[retinol/ja|A]]、[[calciferol/ja|D]]、[[tocopherol/ja|E]]、[[phylloquinone/ja|K]])および[[carotenoids/ja|カロテノイド]]の吸収を促進するためには、ある程度の食物脂肪が必要である。ヒトや他の哺乳類は、[[linoleic acid/ja|リノール酸]]([[omega-6 fatty acid/ja|オメガ6脂肪酸]])や[[alpha-linolenic acid/ja|α-リノレン酸]](オメガ3脂肪酸)などの特定の必須脂肪酸を食事から摂取する必要がある。これらの脂肪酸はどちらも炭素数18の[[polyunsaturated fat/ja|多価不飽和脂肪酸]]で、二重結合の数と位置が異なる。ほとんどの[[vegetable oil/ja|植物油]]にはリノール酸が豊富に含まれている([[Safflower oil/ja|サフラワー]]、[[sunflower oil/ja|ひまわり]]、[[Corn oil/ja|コーン]])。α-リノレン酸は植物の緑の葉やいくつかの種子、ナッツ、豆類(特に[[linseed oil/ja|亜麻]]、[[rapeseed/ja菜種]]、[[walnut/ja|クルミ]]、[[soy/ja|大豆]])に含まれている。[[fish oil/ja|魚油]]には、長鎖オメガ3脂肪酸である[[eicosapentaenoic acid/ja|エイコサペンタエン酸]]と[[docosahexaenoic acid/ja|ドコサヘキサエン酸]]が特に豊富に含まれている。多くの研究で、オメガ3脂肪酸の摂取が、乳幼児の発育、がん、心血管疾患、さまざまな精神疾患(うつ病、注意欠陥多動性障害、認知症など)に関連する健康上の有益性が示されている。 |
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| | 対照的に、[[Partially hydrogenated vegetable oil/ja#In the food industry|部分水素添加植物油]]に含まれるような[[trans fat/ja|トランス脂肪酸]]の摂取が[[cardiovascular disease/ja|心血管系疾患]]の危険因子であることは、現在では十分に立証されている。体に良い脂肪が、不適切な調理法によってトランス脂肪酸に変わることがある。 |
| In contrast, it is now well-established that consumption of [[trans fat]]s, such as those present in [[Partially hydrogenated vegetable oil#In the food industry|partially hydrogenated vegetable oil]]s, are a risk factor for [[cardiovascular disease]]. Fats that are good for one may be turned into trans fats by improper cooking methods that result in overcooking the lipids.
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| | いくつかの研究では、食事から摂取される脂肪の総量が肥満や糖尿病のリスク上昇に関係していることが示唆されている。 |
| A few studies have suggested that total dietary fat intake is linked to an increased risk of obesity. and diabetes; Others, including the Women's Health Initiative Dietary Modification Trial, an eight-year study of 49,000 women, the Nurses' Health Study, and the Health Professionals Follow-up Study, revealed no such links. None of these studies suggested any connection between percentage of calories from fat and risk of cancer, heart disease, or weight gain. The Nutrition Source, a website maintained by the department of nutrition at the [[Harvard School of Public Health|T. H. Chan School of Public Health]] at [[Harvard University]], summarizes the current evidence on the effect of dietary fat: "Detailed research—much of it done at Harvard—shows that the total amount of fat in the diet isn't really linked with weight or disease."
| | 49,000人の女性を対象とした8年間の研究であるWomen's Health Initiative Dietary Modification Trial、Nurs' Health Study、Health Professionals Follow-up Studyを含む他の研究では、そのような関連は認められなかった。 |
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| | これらの研究はいずれも、脂肪からのカロリーの割合とガン、心臓病、体重増加のリスクとの関連を示唆していない。[[:ja:ハーバード大学|ハーバード大学]]の[[:en:Harvard School of Public Health|T.H.チャン公衆衛生大学院]]の栄養学科が管理するウェブサイトであるNutrition Sourceは、食事脂肪の影響に関する現在の証拠を要約している。 |
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| | == こちらも参照 == |
| == See also ==
| | * {{annotated link|Solid lipid nanoparticle/ja}} |
| * {{annotated link|Solid lipid nanoparticle}} | | * {{annotated link|Simple lipid/ja}} |
| * {{annotated link|Simple lipid}} | | * {{annotated link|Emulsion test/ja}} |
| * {{annotated link|Emulsion test}} | | * {{annotated link|Lipid microdomain/ja}} |
| * {{annotated link|Lipid microdomain}} | | * {{annotated link|Membrane lipid/ja}} |
| * {{annotated link|Membrane lipid}} | | * {{annotated link|Lipidomics/ja}} |
| * {{annotated link|Lipidomics}} | | ** {{annotated link|Lipidome/ja}} |
| ** {{annotated link|Lipidome}} | | * {{annotated link|Protein–lipid interaction/ja}} |
| * {{annotated link|Protein–lipid interaction}} | | * {{annotated link|Phenolic lipid/ja}}, 長い脂肪族鎖とフェノール環からなる天然物の一種で、植物、菌類、バクテリアに存在する。 |
| * {{annotated link|Phenolic lipid}}, a class of natural products composed of long aliphatic chains and phenolic rings that occur in plants, fungi and bacteria | |
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| ===参考文献=== | | ===参考文献=== |