システイン

システイン メチオニンと共に硫黄含有アミノ酸です。それは共同で、タンパク質の二次、三次、および四次構造の形成に関与しています。システインの欠如は、とりわけ、免疫系の弱さをもたらします。

システインとは何ですか？

システインは、チオール基（-SH）を含む硫黄含有アミノ酸です。それは、タンパク質鎖内またはタンパク質鎖間に別のシステインとジスルフィド架橋を形成することができます。二次、三次、および四次構造は、鎖を折り畳むことによって形成されます。 L-システインのみがタンパク質に組み込まれています。

ラセミ体とD-システインは生物学的役割を果たしません。システインは非必須アミノ酸です。体内でメチオニンから合成できます。ただし、メチオニンは必須アミノ酸であり、常に外部から供給される必要があるため、システインはセミ必須アミノ酸と呼ばれています。システインはすべてのタンパク質に含まれているわけではありませんが、結合組織の構造タンパク質、髪のケラチン、爪と角膜、インスリン、一部の酵素に特に含まれています。

構造タンパク質はジスルフィド橋によって形成されます。チオール基は、システイン含有酵素において重要な触媒的役割を果たします。遊離システインは好気性環境で非常に反応性が高く、不可逆的に分解されます。したがって、体への一定の供給のためにトリペプチドグルタチオンの形で保存されます。

機能、効果、タスク

システインは生物のさまざまな機能を果たします。これらの機能は、反応性チオール基に由来します。このようにして、ジスルフィド橋がタンパク質鎖内に形成され、タンパク質の二次および三次構造の決定に役立ちます。異なるタンパク質鎖のシステインビルディングブロック間のジスルフィドブリッジは、4次構造を形成します。

これにより、互いにネットワークを形成できる安定したタンパク質が作成されます。ただし、システインも多くの酵素に含まれています。そこでは、システイン残基が鉄と呼ばれるいわゆる鉄硫黄クラスターを形成します。ここで、チオール基は重要な生化学合成を触媒的にサポートすることができます。 ADPとビタミンB5に加えて、コエンザイムAにはアミノ酸システインも含まれています。ここでも、エネルギー代謝の重要な反応はチオール基によって触媒されます。さらに、システインはタウリン形成の出発物質でもあります。タウリンはアミノエタンスルホン酸であり、多くの機能を果たします。

ナトリウム、カリウム、カルシウムの膜を介したイオン輸送をサポートすることにより、神経系の信号伝達と心臓機能に影響を与えます。さらに、タウリンは強力な抗酸化物質であり、深刻な酸化的損傷から組織を保護します。タウリンの欠如は、腎臓の損傷や免疫系障害を引き起こす可能性があります。最後に、タウリンには抗炎症作用もあります。システインは、トリペプチドグルタチオンの出発物質でもあります。ほとんどすべての細胞に高濃度のグルタチオンが含まれています。遊離のシステインは非常に迅速に不可逆的に分解され、体に利用できなくなるため、システインの保管形態として機能します。

グルタチオンはまた、強力な抗酸化物質であり、体に不可欠です。また、肝臓での薬物、毒素、異物の生体内変化にも大きな役割を果たします。乱れたグルタチオン産生は、短時間で死に至ります。

教育、発生、特性および最適値

システインは必須アミノ酸ではありません。しかし、必須アミノ酸のメチオニンから体内で作られます。メチオニンは食物と共に摂取しなければなりません。

これが、システインがセミ必須アミノ酸としても知られている理由です。食事にシステインがない場合、成人のメチオニンの必要量は体重1キログラムあたり13〜16ミリグラムです。食事中にシステインが過剰にある場合、メチオニンの必要量の数値は、体重1キログラムあたり5ミリグラムと13ミリグラムの間で異なります。肉、魚、牛乳、ナッツ、小麦とトウモロコシの全粒粉、皮をむいた米、大豆またはエンドウ豆は、システイン含有量が高いです。 L-システインの1日量は0.5から1.5グラムが推奨されています。

ただし、ここではより多くのフリーラジカルが形成されるため、システインとメチオニンの必要性は、癌、パーキンソン病または変形性関節症などの慢性疾患とともに増加します。薬物はまた、高濃度でより速く代謝されます。

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病気と障害

システインの欠如は、免疫系の衰弱につながる可能性があります。さらに、肝臓の解毒メカニズムはもはや最適に機能しません。これらの効果は、システイン、グルタチオンの貯蔵形態を介して媒介されます。

通常、体にはシステインが十分に供給されています。バランスの取れた食事には、十分なシステインとメチオニンが含まれています。欠乏症の症状は、一方的な食事または極端な減少食で起こります。しかし、システインの必要性が高まっているいくつかの疾患もあります。これらの疾患は、一方ではフリーラジカルの形成を、他方では毒素の形成を増加させ、これらは肝臓で分解されなければなりません。これらの疾患には、呼吸器疾患、肝障害、関節リウマチ、アルコール依存症、慢性変性疾患、パーキンソン病、動脈硬化症、薬物、重金属、タバコの煙などの毒素による中毒が含まれます。

L-システインの追加用量は免疫系を強化することができます。骨粗しょう症にも効果があることが示されています。重金属中毒では、システインとグルタチオンの反応性チオール基が重金属イオンと複合体を形成しますが、これは水溶性であり、体内からすばやく取り除くことができます。システイン欠乏症に加えて、過剰なシステインも発生する可能性があります。

システインの過剰は、過剰摂取と、遺伝的に引き起こされたシステイン分解の遅延によって引き起こされます。尿中のシステインの排泄が増加しています（システイン尿症）。患者の約50％で、腎臓結石または尿路結石が、沈殿したシステインから発生します。

自分でできる

シスチンの石を洗い流す最良の方法は、大量の水道水を飲むことです。かかりつけの医師はまた、排尿したいという衝動を促し、痛みを伴う結石を効果的に取り除くのに役立つさまざまな尿や腎臓のお茶や軽い薬を処方します。

この簡単な対策は、健康的な食事と運動によってサポートされています。定期的な運動は、石が緩んで尿道から排出される可能性を高めます。ランニング、水泳、ウォーキングなどの持久力スポーツや、さまざまな理学療法運動は特に効果的です。マッサージやサウナも利用できます。どちらも循環を促進し、それによってシスチン石の分解を助けます。クランベリージュース、温かいビール、アニスと一緒に使用するなどのさまざまな家庭薬も、尿路結石と腎臓結石に有益な効果をもたらします。

遅くとも3〜4日たっても石が洗い流されない場合は、症状のある医師の診察を受けてください。シスチン結石が大きすぎて手術で取り除く必要があるか、慢性疾患がある可能性があります。いずれの場合も、合併症を防ぐために医療専門家に尿結石を相談する必要があります。