体内エネルギーを作り出す酵素の謎に迫る

炭水化物・脂質が生命活動のエネルギー源

栄養素の働きは大きく3つに分けられます。まずエネルギー源になる炭水化物や脂質で、自動車ならガソリンの役割を果たします。2つ目は体を作る材料となるタンパク質やカルシウムで、垢（あか）となってはがれ落ちたり、傷んだりした体の部分の修復に使われます。3つ目は、体内で起こる化学反応に使われるビタミンなど、エネルギーを燃やす際に必要となる成分です。この3つの中で最もたくさん必要なのがエネルギー源で、私たちは炭水化物や脂質を燃やすことで、生命活動を行っています。

ATPは何にでも変換できる体内エネルギー

体は一旦、食物から摂取したエネルギーを「ATP(アデノシン三リン酸)」という化合物に変換して蓄えます。具体的には、「細胞内でATPを作るという形でATPを蓄える→そのATPを分解するという形でエネルギーを取り出す」といったサイクルが繰り返されており、それによって得られたエネルギーで、私たちはさまざまな活動を行っています。例えるならATPは電気のようなものです。電気が電灯をつける、エアコンを動かすなど、あらゆる電化製品の動力源となるように、ATPが体内のあらゆる活動に必要となるエネルギーの供給源なのです。

ATP合成酵素にブレーキをかける謎のタンパク質

ATPは細胞内のミトコンドリアに埋め込まれたATP合成酵素によって合成されています。ATP合成酵素は風車や回転モーターのような構造をしていて、くるくる回りながらATPを合成していくことがわかっています。絶えず回転しているわけではなく、IF1というタンパク質がブレーキとなって、ATP合成は制御されていると考えられていますが、どんなときに風車が回転し、どんなときにブレーキがかかるのか、その仕組みはまだ解明されていません。多くの研究者がこの謎に取り組んでおり、これを解き明かすことは、体の仕組みという壮大なジグソーパズルの中で、重要なピースを手に入れることなのです。

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大阪公立大学生活科学部食栄養学科准教授市川直樹先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

生化学、栄養学

メッセージ

大阪市立大学生活科学部食品栄養科学科の柱の1つが管理栄養士課程であり、卒業後は管理栄養士や栄養教諭になる道が拓けています。一方では、食物に関する基礎講義や実験も行われており、管理栄養士になるための勉強と並行して、基礎的な勉強ができることも大きな特長です。
私自身は生化学、分子生物学、栄養科学の基礎研究を専門としており、まだ解明されていない体の仕組みの謎解きに取り組んでいます。管理栄養士に興味のあるあなた、体の仕組みや栄養に興味のあるあなたに、本学科は幅広い視野を提供します。

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2022年4月、大阪市立大学と大阪府立大学が統合し、大阪公立大学が誕生しました。大阪市立大学、大阪府立大学は共に約140年の歴史ある大学であり、水都として交通の要衝であった大都市大阪とともに発展してまいりました。この地の利を生かし、理論と実際を有機的に結合することにより、両大学は大都市大阪で生活する人々が必要とする精神文化の発展や産業と経済の振興を担う中心機関としての役割を果たしてきました。本学はさらなる異分野を融合・包摂した新たな学問の創造と多様な世界市民の育成を目指します。