ペントースリン酸経路とは？初心者でも分かる基本と役割を徹底解説共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

岡田康介

名前：岡田康介（おかだこうすけ）ニックネーム：コウ、または「こうちゃん」年齢：28歳性別：男性職業：ブロガー（SEOやライフスタイル系を中心に活動）居住地：東京都（都心のワンルームマンション）出身地：千葉県船橋市身長：175cm 血液型：O型誕生日：1997年4月3日趣味：カフェ巡り、写真撮影、ランニング、読書（自己啓発やエッセイ）、映画鑑賞、ガジェット収集性格：ポジティブでフランク、人見知りはしないタイプ。好奇心旺盛で新しいものにすぐ飛びつく性格。計画性がある一方で、思いついたらすぐ行動するフットワークの軽さもある。 1日（平日）のタイムスケジュール 7:00 起床：軽くストレッチして朝のニュースをチェック。ブラックコーヒーで目を覚ます。 7:30 朝ラン：近所の公園を30分ほどランニング。頭をリセットして新しいアイデアを考える時間。 8:30 朝食＆SNSチェック：トーストやヨーグルトを食べながら、TwitterやInstagramでトレンドを確認。 9:30 ブログ執筆スタート：カフェに移動してノートPCで記事を書いたり、リサーチを進める。 12:30 昼食：お気に入りのカフェや定食屋でランチ。食事をしながら読書やネタ探し。 14:00 取材・撮影・リサーチ：街歩きをしながら写真を撮ったり、新しいお店を開拓してネタにする。 16:00 執筆＆編集作業：帰宅して集中モードで記事を仕上げ、SEOチェックやアイキャッチ作成も行う。 19:00 夕食：自炊か外食。たまに友人と飲みに行って情報交換。 21:00 ブログのアクセス解析・改善点チェック：Googleアナリティクスやサーチコンソールを見て数字を分析。 22:00 映画鑑賞や趣味の時間：Amazonプライムで映画やドラマを楽しむ。 24:00 就寝：明日のアイデアをメモしてから眠りにつく。

ペントースリン酸経路とは？

ペントースリン酸経路は、細胞の代謝の中で「糖を壊さずに別の形を作る」重要なルートです。正式には「ペントースリン酸経路（Pentose Phosphate Pathway; PPP）」と呼ばれ、主に細胞質で進みます。この経路の役割は大きく2つあり、一つはNADPHという還元力を生み出すこと、もう一つはリボース-5-リン酸と呼ばれる糖の骨格を作ることです。

この経路には2つの大きな部分があります。酸化的段階と非酸化的段階です。酸化的段階ではNADPHを作り出し、不要な二酸化炭素を放出します。非酸化的段階では糖の移動・再配置を行い、必要な糖の形をつくり出します。

酸化的段階

この段階では、グルコース-6-リン酸が酸化されて、NADPHとCO2が生じます。NADPHは脂質合成、コレステロール合成、抗酸化反応など、体の“還元力”として働く重要な分子です。体の細胞はこの力を使ってストレスに対抗します。ここで発生するCO2は呼吸によって体外へ排出されます。グルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼ（G6PD）がこの経路の入口を決める重要な酵素です。

非酸化的段階

この段階では、糖の骨格が再配置され、リボース-5-リン酸などの糖が作られます。リボース-5-リン酸はDNAやRNAの構成単位となる核酸の材料です。非酸化的段階は、エネルギー状態に合わせて糖の組み換えができ、必要な時にNADPHを供給するルートとも連携します。

なぜペントースリン酸経路が重要か

体は日々さまざまな化学反応を行っており、特に細胞分裂を行う細胞や脂肪組織、肝臓ではこの経路の役割が大きいです。NADPHは抗酸化作用の源泉として、細胞を酸化ストレスから守ります。リボース-5-リン酸は新しい遺伝情報の設計図であるDNA・RNAを作る材料になるため、生物の成長と修復に欠かせません。

この経路の流れをまとめる表

able>段階役割主な生成物酸化的段階NADPHの供給とCO2の放出NADPH、CO2非酸化的段階糖の再配置と核酸材料の供給リボース-5-リン酸、糖の中間体ble>

まとめ

ペントースリン酸経路は、NADPHの生成とリボース-5-リン酸の供給を通じて、体の代謝と核酸合成を両立させる重要な経路です。酸化的段階で NADPH を作り、非酸化的段階で必要に応じて糖を再配置します。難しそうに見えますが、要点は「還元力を作ること」と「核酸材料を作る材料を提供すること」です。身体の健康を支える小さな工場のようなものだと考えると理解しやすいでしょう。

補足の一文

この経路は主に細胞質で進み、グリコリシスとは別の道として機能します。臨床的にはG6PD欠乏症などの話題と関連しますが、基本を押さえると日常生活の中での代謝のしくみの理解につながります。

ペントースリン酸経路の同意語

ペントースリン酸経路: 生体内の代謝経路の一つ。六炭糖を基盤に酸化的相と非酸化的相を経て、NADPHとリボース-5-リン酸を生成します。細胞の還元力供給と核酸の材料供給に関与します。
HMP経路: Hexose Monophosphate経路の略称。ペントースリン酸経路と同じ経路で、NADPHとリボース-5-リン酸を生産します。
ヘキソース・モノリン酸経路: Hexose Monophosphate経路の日本語表記の別名。ペントースリン酸経路と同義で、酸化的相と非酸化的相を含みます。
ヘキソースモノリン酸シャント: HMPシャントとも呼ばれる別名。NADPHの供給とリボース-5-リン酸の供給を担う経路です。
HMPシャント: Hexose Monophosphate Shunt の略。ペントースリン酸経路と同じ経路で、NADPH生成とリボース-5-リン酸供給を担います。
ペントースリン酸回路: ペントースリン酸経路の別名。名称が“回路”として使われる文献もあり、同じ代謝経路を指します。
五炭糖経路: 五炭糖の生成・供給を主とする経路としての別名。NADPHとリボース-5-リン酸を生み出します。
リボース-5-リン酸生成経路: 主にリボース-5-リン酸の生成を目的とする別名。実質的にはペントースリン酸経路です。
NADPH生成経路: NADPHを主に生成する経路と呼ばれる別名。PPPは細胞の還元力の重要な供給源の一つです。

ペントースリン酸経路の対義語・反対語

解糖系（グリコリシス）: ペントースリン酸経路がNADPHとリボースを供給するのに対し、解糖系は糖を分解してATPを直接生産するエネルギー産生の経路です。NADHを生成し、主にエネルギー獲得を目的とします。
糖新生（グルコネオジェネシス）: 体内で非糖由来の素材からグルコースを作る経路で、ペントースリン酸経路がNADPHとリボースを供給する側とは逆の糖の合成・供給を担います。
NADPH消費経路: NADPHを大量に消費して脂肪酸・コレステロールなどを合成する経路群。PPPがNADPHを供給する役割と対照的な機能です。
脂肪酸合成（NADPH依存経路）: 脂肪酸や脂質を作る過程で多くのNADPHを使う経路。ペントースリン酸経路のNADPH供給と機能的に反対の役割を果たします。

ペントースリン酸経路の共起語

ヘキソースモノリン酸シャント: ペントースリン酸経路の別名。酸化的相と非酸化的相を含む代謝経路で、NADPHとリボース-5-リン酸を生成する役割を持つ。
NADPH: 還元力を供給する補酵素。脂肪酸・ステロイドの合成や抗酸化反応に不可欠。ペントースリン酸経路で主に生成される。
NADP+: NADPHを生成する際の酸化型補酵素。反応の電子の受け渡しに関与する。
リボース-5-リン酸: 核酸の材料となる糖の前駆体。ヌクレオチド合成に必須。
リブロース-5-リン酸: リボース-5-リン酸の前駆体。非酸化的相でリボース系へ再編成される中間体。
グルコース-6-リン酸: ペントースリン酸経路の出発物質。解糖系と共通の入口糖でもある。
グルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼ: G6PD、酸化的相の第一酵素。NADP+をNADPHへ還元する反応を触媒。
6-リン酸グルコン酸: 酸化的相の中間体。G6Pが酸化されて生じる6-リン酸グルコン酸。
6-リン酸グルコン酸デヒドロゲナーゼ: 6-Phosphogluconate dehydrogenase、酸化的相の後半でNADP+をNADPHへ還元。
6-リン酸グルコン酸ラクターゼ: 6-Phosphogluconolactonase、6-リン酸グルコン酸のラクトン化・開裂を促進。
リボース-5-リン酸生成: 酸化的相の過程でリボース-5-リン酸が生じ、核酸合成の材料になる。
セドヘプトース-7-リン酸: セドヘプトース-7-リン酸、非酸化的相で重要な中間体。
エリトロース-4-リン酸: エリトロース-4-リン酸、非酸化的相の中間体の一つ。
グリセルアルデヒド-3-リン酸: G3P、非酸化的相で生成され解糖系へつながる中間体。
フルクトース-6-リン酸: F6P、解糖系の中間体。非酸化的相の再編成にも関与。
トランスケトラーゼ: トランスケトラーゼ、非酸化的相でXu5PとRu5Pを組み替える酵素。
トランサルダラーゼ: トランサルダラーゼ、非酸化的相で炭素骨格を再配列する酵素。
酸化的相: PPPの最初の段階。G6Pを酸化してNADPHとRu5Pを生み出す。
非酸化的相: PPPの後半。糖骨格を再編成してG3PやRu5Pを生む段階。
解糖系との連携: PPPと解糖系は共通の中間体を介して代謝ネットワーク内でつながっている。
核酸合成: リボース-5-リン酸の供給によりヌクレオチドの材料を提供。
脂肪酸合成・抗酸化作用: NADPHを供給して脂質合成やグルタチオン系などの抗酸化反応を支える。
G6PD欠損症: グルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼ欠損による酸化ストレス耐性の低下を特徴とする疾患。

ペントースリン酸経路の関連用語

ペントースリン酸経路: 細胞質で行われる、グルコース-6-リン酸を出発点とする代謝経路。NADPHとリボース-5-リン酸を主産物とし、酸化的相と非酸化的相の2つの段階から成る。
酸化的相: グルコース-6-リン酸を酸化・脱炭酸してリブロース-5-リン酸前駆体を作りつつ、NADPHとCO2を生成する段階です。
非酸化的相: リボース-5-リン酸やリブロース-5-リン酸を組み替え、G3P（グリセロアルデヒド-3-リン酸）とF6P（フルクトース-6-リン酸）を生成する段階です。
グルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼ: G6PD、酸化的相の最初の酵素で、NADP+をNADPHに還元する反応を触媒します。 PPPの律速段階となることが多いです。
6-リン酸グルコン酸デヒドロゲナーゼ: 6-リン酸グルコン酸デヒドロゲナーゼ、酸化的相の後半でNADP+をNADPHに還元し、CO2も放出します。
NADPH: 還元力を供給する補酵素。脂肪酸・コレステロールの生合成、グルタチオン還元など還元反応に使われます。
NADP+/NADPH比: 細胞内の還元力の指標。PPPはこの比を調整し、還元ストレスの対応に寄与します。
CO2: 酸化的相の過程で放出される二酸化炭素です。
リボース-5-リン酸: 核酸・ヌクレオチドの骨格となる五炭糖のリン酸化形。 PPPの主要産物の一つです。
リブロース-5-リン酸: リボース-5-リン酸のエピマー体で、非酸化的相の中間体として組み替え経路に関与します。
リボース-5-リン酸イソメラーゼ: リボース-5-リン酸とリブロース-5-リン酸の間の構造変換を触媒します。
リブロース-5-リン酸エピメラーゼ: リブロース-5-リン酸とリボロース-5-リン酸の異性体変換を触媒します。
サデオヘプツロース-7-リン酸: 非酸化的相の中間体で、トランスケトラーゼとトランスアルドラーゼの反応に関与します。
エリトロース-4-リン酸: 非酸化的相の中間体。トランスアルドラーゼ反応で生成されることがあります。
トランスケトラーゼ: トランスケトラーゼ、2炭素単位を転移させる酵素で、G3PとF6Pの生成などに関与します。
トランスアルドラーゼ: トランスアルドラーゼ、3炭素単位を転移させる酵素で、非酸化的相の連結を進めます。
G6PD欠乏症: グルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼの遺伝性欠乏によってNADPH産生が低下し、酸化ストレスに対する耐性が低下する症候群です。
NADPHの役割: 脂肪酸・コレステロールの生合成、グルタチオン還元、抗酸化反応など、還元反応を支える主要な供給源です。