第110回
問114
理論問題｜生物
ヒトにおける脂肪酸の生合成
問114（理論）
ヒトにおける脂肪酸の生合成に関する記述として、正しいのはどれか。2つ選べ。
1
ミトコンドリアで行われる。
—
2
アシル鎖の伸長過程で、補酵素としてNADHが利用される。
—
3
クエン酸により促進される。
—
4
アセチルCoAを前駆物質としてリノール酸が合成される。
—
5
アセチルCoAをマロニルCoAに転換する反応が律速段階である。
—
正解です！
解説で脂肪酸合成の場・補酵素・律速酵素を確認しましょう。
不正解です。正解は 3、5 です。
解説で脂肪酸合成の場・補酵素・律速酵素を確認しましょう。
解説を見る▼
脂肪酸の生合成（デノボ合成）は、脂肪酸のβ酸化（分解）とは全く異なる経路・場所・補酵素を用いる反応です。両者を対比させて整理することがポイントです。
脂肪酸合成 vs β酸化の対比
・場所：脂肪酸合成は細胞質（サイトゾル）、β酸化（分解）はミトコンドリア
・補酵素：合成ではNADPH（還元反応）、分解ではNAD+・FADが使われる
・律速酵素：合成はアセチルCoAカルボキシラーゼ（アセチルCoA→マロニルCoA）、β酸化はCPT-1（カルニチンパルミトイルトランスフェラーゼ1）
・アロステリック調節：アセチルCoAカルボキシラーゼはクエン酸により活性化（促進）され、脂肪酸自体（パルミトイルCoA等）や、AMPK経路を介したリン酸化によって抑制される
・場所：脂肪酸合成は細胞質（サイトゾル）、β酸化（分解）はミトコンドリア
・補酵素：合成ではNADPH（還元反応）、分解ではNAD+・FADが使われる
・律速酵素：合成はアセチルCoAカルボキシラーゼ（アセチルCoA→マロニルCoA）、β酸化はCPT-1（カルニチンパルミトイルトランスフェラーゼ1）
・アロステリック調節：アセチルCoAカルボキシラーゼはクエン酸により活性化（促進）され、脂肪酸自体（パルミトイルCoA等）や、AMPK経路を介したリン酸化によって抑制される
各選択肢の解説
× 1 脂肪酸の生合成が行われるのは細胞質（サイトゾル）である。ミトコンドリアで行われるのは、脂肪酸の分解（β酸化）や、クエン酸回路である
× 2 アシル鎖の伸長過程（脂肪酸合成酵素複合体による還元反応）で利用される補酵素はNADPHであり、NADHではない。NADPHはペントースリン酸回路や、クエン酸をミトコンドリアから細胞質へ運び出す際のリンゴ酸酵素反応などから供給される
◯ 3 クエン酸は、律速酵素であるアセチルCoAカルボキシラーゼをアロステリックに活性化し、脂肪酸合成を促進する。また、クエン酸はミトコンドリア内のアセチルCoAを細胞質へ運び出すキャリアとしても機能する（クエン酸シャトル）
× 4 リノール酸は必須脂肪酸（n-6系多価不飽和脂肪酸）であり、ヒトはΔ12位に二重結合を導入する不飽和化酵素を持たないため、アセチルCoAから新たに合成することはできない。食事から摂取する必要がある
◯ 5 アセチルCoAカルボキシラーゼが触媒する「アセチルCoA→マロニルCoA」への転換反応が、脂肪酸合成全体の律速段階である
× 1 脂肪酸の生合成が行われるのは細胞質（サイトゾル）である。ミトコンドリアで行われるのは、脂肪酸の分解（β酸化）や、クエン酸回路である
× 2 アシル鎖の伸長過程（脂肪酸合成酵素複合体による還元反応）で利用される補酵素はNADPHであり、NADHではない。NADPHはペントースリン酸回路や、クエン酸をミトコンドリアから細胞質へ運び出す際のリンゴ酸酵素反応などから供給される
◯ 3 クエン酸は、律速酵素であるアセチルCoAカルボキシラーゼをアロステリックに活性化し、脂肪酸合成を促進する。また、クエン酸はミトコンドリア内のアセチルCoAを細胞質へ運び出すキャリアとしても機能する（クエン酸シャトル）
× 4 リノール酸は必須脂肪酸（n-6系多価不飽和脂肪酸）であり、ヒトはΔ12位に二重結合を導入する不飽和化酵素を持たないため、アセチルCoAから新たに合成することはできない。食事から摂取する必要がある
◯ 5 アセチルCoAカルボキシラーゼが触媒する「アセチルCoA→マロニルCoA」への転換反応が、脂肪酸合成全体の律速段階である
引っかけポイント：
・選択肢1・2：β酸化（ミトコンドリア・NAD⁺/FAD）と脂肪酸合成（細胞質・NADPH）の場所・補酵素を逆に覚えていると引っかかる
・選択肢4：「アセチルCoAを前駆物質として脂肪酸が合成される」という一般論は正しいが、リノール酸のような必須脂肪酸は例外であり、ヒト体内では合成できない点に注意する
・選択肢5：律速酵素の「基質」と「生成物」の対応（アセチルCoA→マロニルCoA）を正確に押さえる
・選択肢1・2：β酸化（ミトコンドリア・NAD⁺/FAD）と脂肪酸合成（細胞質・NADPH）の場所・補酵素を逆に覚えていると引っかかる
・選択肢4：「アセチルCoAを前駆物質として脂肪酸が合成される」という一般論は正しいが、リノール酸のような必須脂肪酸は例外であり、ヒト体内では合成できない点に注意する
・選択肢5：律速酵素の「基質」と「生成物」の対応（アセチルCoA→マロニルCoA）を正確に押さえる
臨床メモ▼
薬剤師 あおい
脂肪酸合成の律速酵素であるアセチルCoAカルボキシラーゼは、血糖値が高くインスリンが多い状態（食後など）で活性化され、逆に飢餓状態やグルカゴン優位の状態では抑制される、という代謝の切り替えスイッチの役割を担っています。
実務では、リノール酸（必須脂肪酸）が体内で合成できないことから、極端な脂肪制限を伴う食事療法やIVH（中心静脈栄養）管理において、必須脂肪酸欠乏症（皮膚症状、成長障害など）を予防するために脂肪乳剤の投与が必要になる、という臨床的なつながりも押さえておくとよいでしょう。
