薬学用語解説

ヘム生合成

ヘム生合成は、ミトコンドリア内における、グリシンとスクシニルCoAを基質とするδ-アミノレブリン酸合成酵素（ALAS）によるδ-アミノレブリン酸（ALA）生成過程を初発反応とし、全８段階の酵素反応を経て進行する（図参照）。細胞質に移動したALAは、ALA脱水酵素（ALAD）により2分子が縮合してポルホビリノーゲン（PBG）へと変換される。4分子のPBGは、PBG脱アミノ化酵素（PBGD）により連結されて、ヒドロキシメチルビラン（HMB）を生成する。HMBからウロポルフィリノーゲンIII合成酵素（UROS）により、ウロポルフィリノーゲンIII（Uro'gen III）を生じる。Uro'gen IIIは、ウロポルフィリノーゲン脱炭酸酵素（UROD）により、側鎖のカルボキシル基が脱炭酸され、コプロポルフィリノーゲンIII（Copro'gen III）へと変換される。Copro'gen IIIは再びミトコンドリアへ輸送され、コプロポルフィリノーゲン酸化酵素（CPO）により酸化され、プロトポルフィリノーゲンIX（Proto'gen IX）となる。Proto'gen IXは、プロトポルフィリノーゲン酸化酵素（PROX）により酸化され、赤色のプロトポルフィリンIX（PPIX）となる。ヘム生合成の最終段階は、フェロケラターゼ（FECH）による反応で、PPIXに二価鉄が挿入され、ヘムを生成する。ヒト体内のヘム生合成は、主として幼若赤血球と肝臓で行われるが、その調節機構は異なり、幼若赤血球では分化段階に応じて調節されるのに対し、肝臓ではヘム含量によりネガティブフィードバックがかかり、ヘム濃度を一定に保つように調節されている。ポルフィリン症は，ヘム生合成経路における8種の酵素のうち後半7つの酵素のいずれかの欠損に起因する疾患の総称である。