2023.03.07

核酸研究・・・成分と働き

核酸はナノの世界で互いに関わり合いながら生命活動に役立っています。

核酸って難しい！？「核酸は体に良さそうだけど、よく分からない。」といった声をよく聞きます。私たちの人体に60兆個もある小さな小さな細胞の核の中に信じられないほどの効率で3万弱もの遺伝子があり、その遺伝子は「A(アデニン)、C(シトシン)、G(グアニン)、T(チミン)」の4つの塩基がその人固有の並び方で約31億塩基対を形成しています。これをデオキシリボ核酸(DNA)と読んでいます。このDNAの構成基本成分が核酸です。一方、リボ核酸(RNA)は、塩基が「A(アデニン)、C(シトシン)、G(グアニン)、U(ウラシル)」と、チミンとウラシルが入れ替わっています。このRNAがDNAの遺伝子情報を読み取って、細胞の新陳代謝を行います。

核酸って難しい！？
「核酸は体に良さそうだけど、よく分からない。」といった声をよく聞きます。
私たちの人体に60兆個もある小さな小さな細胞の核の中に信じられないほどの効率で3万弱もの遺伝子があり、その遺伝子は「A(アデニン)、C(シトシン)、G(グアニン)、T(チミン)」の4つの塩基がその人固有の並び方で約31億塩基対を形成しています。これをデオキシリボ核酸(DNA)と読んでいます。このDNAの構成基本成分が核酸です。
一方、リボ核酸(RNA)は、塩基が「A(アデニン)、C(シトシン)、G(グアニン)、U(ウラシル)」と、チミンとウラシルが入れ替わっています。このRNAがDNAの遺伝子情報を読み取って、細胞の新陳代謝を行います。

DNA(デオキシリボ核酸)
DNAはヌクレオチドで構成されている二重らせん構造尾高分子化合物で、そこに私たちが生命活動を営むための遺伝情報が書き込まれています。そのためDNAは生命の設計図と言われています。DNAの働きは２つに大別され、１つは遺伝情報を伝えること、もう一つは自己複製することです。これらの働きによって私たちは外見的ににたり、成長したりすることができます。
RNA(リボ核酸)
RNAのほとんどは一本鎖構造をした高分子化合物で、DNAの遺伝情報に基づいていろいろなRNAの仲間が協力し合って、アミノ酸からタンパク質を合成しています。最近の研究では、RNAはDNAのほとんどの部分で作られていること、またこれらのRNA野中にはタンパク質の合成を抑制する働きもあることなどが明らかになりました。
グルタチオン
グルタチオンはグルタミン酸、システイン、グリシンの３つのアミノ酸が結合したトリペプチドです。グルタチオンは体内では肝臓を中心に、秘蔵、腎臓、膵臓などあらゆる臓器や各細胞に存在し、活性酸素から遺伝子や細胞を保護する役割や喫煙、飲酒、大気、水質汚染などにより体内に取り入れられた有害物質などを細胞外に排出する働きをしています。
プロタミン
細胞核内では、DNAがヒストンと呼ばれるタンパク質に巻き付き、折りたたまれてクロマチンという状態で染色体を形成し収納されています。しかし、精子核の中ではヒストンはプロタミンに置き換えられています。プロタミンは脊椎動物の精子核野中でDNAが巻き付いている精子核特有のタンパク質であり、DNAを保護する働きがあります。プロタミンを構成している主成分はアルギニンと呼ばれる塩基性のアミノ酸です。
アルギニン
タンパク質を構成するアミノ酸の一種で、幼児期では体内で十分に合成されないため食事からの摂取が必要とされています。アルギニンは成長ホルモンの分泌を促進したり、血小板が凝集するのを抑制したりするなどの働きがあります。また、血管の弛緩と拡張のバランスを正常化させる一酸化窒素の原料として知られています。
ポリアミン
ポリアミンは、アミノ酸の一種であるアルギニンから合成され、各たんぱく質を構成するヒストンやプロタミンに結合して、その立体構造を保つ働きや新陳代謝を即す働きなど、いろいろな機能があると言われていますが、その多くは不明です。ポリアミンは20種類以上あり、代表的なものは、プトレシン、スペルミジン、スペルミンの3種類です。
アデノシン
アデノシン (Adenosine) はアデニンとリボースからなるヌクレオシドの一つ。アデニンとリボースは β-N9-グリコシド結合している。アデノシンは生体内で重要な役割を担っている。DNA や RNA の塩基として遺伝情報のコードに用いられている他、生化学過程でもATPやADPの一部としてエネルギー輸送に関わったり、環状AMPとしてシグナル伝達に関わったりする。
ヌクレオプロテイン
ヌクレオプロテインは、サケ精巣に10～20％程度存在する精子核の主成分で、白色粉末状の栄養補助食品素材です。その主成分はDNAおよびプロタミン（塩基性たんぱく質）です。
ゲノム（ヒトゲノム）
23対の染色体、遺伝情報の１セットをゲノムと呼んでいる。ヒトゲノムは核ゲノム(DNA)とミトコンドリアゲノムから成る。
遺伝子：遺伝情報の最小単位
ゲノム：特定の生物が持つ、すべての遺伝情報
DNA：遺伝情報が書き込まれた物質
染色体：DNAが折りたたまれて太短くなったもの

核内栄養成分

分類		概要
核酸	DNA	デオキシリボ核酸。遺伝子の本体として働き、ほぼ全てDNAを遺伝子として使っている。
核酸	RNA	リボ核酸。DNAの情報を元にアミノ酸を結合させてたんぱく質を合成する役割や遺伝子発現制御機能を持つ。
核酸関連物質	塩基	ヌクレオチドやヌクレオシドを構成する物質。A(アデニン)、T(チミン)、G(グアニン)、C(シトシン)、U(ウラシル)などがある。
	ヌクレオチド	リン酸、糖、塩基の3つが結合したもの。AMP(アデニル酸)、GMP(グアニル酸)、CMP(シチジル酸)、UMP(ウリジル酸)、TMP(チミジル酸)などがある。
	ヌクレオシド	糖と塩基の2つが結合したもの。アデノシン、グアノシン、シチジン、ウリジン、チミジンなどがある。
核たんぱく質	プロタミン	脊椎動物の精子核の中でDNAを巻き付けている精子核特有のたんぱく質。構造的には核酸と結合している。
核たんぱく質	ヒストン	真核生物のクロマチンを構成するたんぱく質。高分子のDNAを閣内に収納する役割を担う。
そのほかの成分	アルギニン	プロタミンに防府に含まれる塩基性アミノ酸。
	ポリアミン	アルギニンからつくられるものでアミノ基を2個以上有する物質の総称。大部分は核酸と結合している。
	グルタチオン	3つのアミノ酸からなるトリペプチド。抗酸化物質の１つであり、フリーラジカルや過酸化物といった活性酸素から保護する補助的な役割がある。