ヌクレオチドはDNAの材料

私たちの身体は、成長したり、ケガを治したり、古くなった細胞を入れ替えたりするとき、絶えず細胞分裂をくり返しています。このとき必要なのが、DNA（デオキシリボ核酸）のコピー＝複製です。そしてこのDNAの材料になるのが、ヌクレオチドです。

核酸を構成する部品

ヌクレオチドは、核酸（DNAやRNA）を構成する最小の部品で、リン酸、糖（リボースまたはデオキシリボース）、塩基（A・T・G・C・U）からできています。これが「ブロック」になって長くつながることで、DNAやRNAの“鎖”ができあがります（図1）。

■ヌクレオチドの構造（図1）

ヌクレオチドは、核酸の最小単位。ヌクレオチドの塩基の並び方が、遺伝子情報そのもので、リン酸、糖と正確につながることで、DNAやRNAが正しく働き、体内のタンパク質合成が正常に進みます。ヌクレオチドがなければ、核酸もできず、タンパク質の生産も始まりません。

DNA はアデニン（A）とチミン（T）、グアニン（G）とシトシン（C）が結合して形作られます。

ヌクレオチドが豊富に必要

核酸が十分に働くためには、材料であるヌクレオチドが細胞内に豊富にあることが大前提です。ヌクレオチドが不足すれば、DNAの複製もRNAの転写も進まず、結果としてタンパク質の合成も止まってしまいます。特に細胞分裂が盛んなとき（成長期、修復、免疫反応時など）には、DNAを複製する必要があり、ヌクレオチドの需要が一気に高まります。

核酸とヌクレオチドの緻密な連携

また、RNAの役割には、設計図を運ぶだけでなく、アミノ酸を運ぶ「tRNA」や、合成の一部を担う「rRNA」もあります。これらもすべてヌクレオチドからできており、体内でのタンパク質合成は、核酸とヌクレオチドの緻密な連携で支えられています（図2）。

■食べた核酸からヌクレオチドがつくられる（図2）

私たちが食品から摂る「核酸」は分子が大きいため、消化酵素によって、ヌクレオチド→ヌクレオシド→塩基・糖・リン酸という形にまで分解されて、小腸から吸収され、再び肝臓や各細胞でヌクレオチドに再合成されます。これがDNAやRNA、エネルギー物質（ATPなど）の材料として使われています。

核酸食品を摂取ヌクレオチド補充細胞が元気に働く（再生・修復・代謝）

核酸を摂ることが大切

このように体内の“インフラ”に必須のヌクレオチドですが、加齢と共に体内での合成能力は減少していきます。そのため、健康な体づくり、老化の予防、疲労回復のためには、核酸を摂ることが大切になります。

栄養書庫発行 : 『よくわかる健康サイエンス-11 タンパク質とアミノ酸と核酸』より

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タンパク質は20種類のアミノ酸で構成されている

私たちの身体は水分と脂質を除くと、ほとんどがタンパク質でできています。
身体を構成する成分の20％はタンパク質でできていて、筋肉においては水分を除くと約80％がタンパク質です。

タンパク質はアミノ酸が連結してできた分子で、20種類のアミノ酸で構成されています。20種類のアミノ酸のうち11種類は、体内で糖質や脂質から合成され「非必須アミノ酸」と呼ばれます。残りの9種類は「必須アミノ酸」と呼び、体内で合成できないため、食事から摂取する必要があります。

食事から摂ったタンパク質は体内でアミノ酸に分解され、全身に運ばれていき、肝臓や胃、目、皮膚といったそれぞれの部位で再び繋げられ、その部位に必要な機能を持ったタンパク質に再合成されます。

DNAは遺伝子の本体

このタンパク質の合成に重要な役割を果たしているのが遺伝子です。遺伝子にはタンパク質の素材であるアミノ酸の配列情報が書かれており、命の設計図と言われています。この遺伝子の本体がDNA（デオキシリボ核酸）です。

RNAはアミノ酸を繋げてタンパク質を合成する働き手

しかし、DNAだけではタンパク質をつくり出せません。設計図をもとにアミノ酸を繋げてタンパク質を合成する働き手が必要になります。その役割を担うのがRNA（リボ核酸）です。DNAに含まれる設計図はRNAにコピーされ、その情報を元にアミノ酸をつないでタンパク質が合成されるのです。

遺伝情報を担うDNA、そのDNAの情報に基づき、タンパク質の合成に関与するRNA、この2つを合わせて「核酸」と呼んでいます。

■タンパク質はアミノ酸から作られる

体内に存在するタンパク質は約10万種類になると言われ、アミノ酸の組み合わせや種類、量などによって形状や働きが異なります。身体の中で必要なタンパク質を合成するには、それぞれのアミノ酸の組み合わせが決まっているので、アミノ酸がバランスよく揃っていないと十分なタンパク質を作ることができません。

■タンパク質の合成に不可欠な核酸

私たちが食事などから摂取したタンパク質は、体内でアミノ酸に分解され、各部位で必要とされるタンパク質に再合成されます。タンパク質の再合成に必要不可欠なのが、遺伝情報を格納しているDNA（デオキシリボ核酸）と遺伝情報に基づいてタンパク質を複製するRNA（リボ核酸）です。この二つを合わせたものが核酸と呼ばれています。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-34 核酸の秘密』より

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■栄養書庫編集部／著

■田中 あかね 獣医学博士　東京農工大学大学院 農学研究院教授／インタービュー

■A5変形 オールカラー32ページ

■価格 550円(税込)

■発行日 2023年3月1日

■栄養書庫ブックレットシリーズ

タンパク質は核酸から作られる

私たちの身体を構成する約37兆個の細胞は、古くなった細胞を新しい細胞にリニューアルすることは知られていますが、細胞が分裂する際、真っ先に分かれる細胞核の中に存在する「核酸」のことはあまり知られていません。
人間の身体は約20％のタンパク質（水分約60％、その他約20％）からできています。皮膚や筋肉、骨や臓器は、食事から摂取したタンパク質が体内でアミノ酸に分解され、全身に運ばれてそれぞれの部位で再合成されています。このタンパク質の合成になくてはならないのが「核酸」です。

核酸とはDNA（デオキシリボ核酸）とRNA（リボ核酸）のことを呼び、DNAが持つ遺伝子情報をRNAが複製しています。DNAの情報をもとにアミノ酸を結合させて、タンパク質を合成するのがRNAです。ヒトゲノムの解析で判明した塩基配列はおよそ30億にも上ります。DNAが傷ついたり劣化すると間違った情報を複製することがあり、それによって細胞ががん化したり、さまざまま病気や老化の原因になることが分かってきました。

体内で合成される核酸は、加齢やストレスなどで合成能力が衰えるため、こういったミスコピーが起こりやすくなります。そのため、食事などで核酸を摂り入れることで健康維持や老化防止につながると考えられています。
また、近年はタンパク質に翻訳されないノンコーティングRNAにまで研究領域が広がり、遺伝子発現をコントロールする「核酸医薬」が世界中の医学者により研究開発され、これまで不可能だった病気の治療が可能になりつつあります。当書では、その最新の研究成果を明らかにしていきます。

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