定義
尿素回路は、アミノ酸分解で生じるアンモニアとアスパラギン酸の窒素を尿素へ変換する肝特異的経路である。最初の2反応はミトコンドリア、後半は細胞質で進む。
イメージ
毒性の高いアンモニアを、そのまま運ばず水溶性で比較的安全な尿素という容器へ封入し、腎へ渡す処理工場である。
仕組み
ミトコンドリアでCPS IがNH3、HCO3−、2 ATPからカルバモイルリン酸を作り、オルニチントランスカルバミラーゼがシトルリンを生成する。シトルリンは細胞質へ出て、アスパラギン酸と結合しアルギニノコハク酸となり、フマル酸とアルギニンへ分かれる。アルギナーゼがアルギニンから尿素とオルニチンを作り、オルニチンは再びミトコンドリアへ戻る。CPS IはN-アセチルグルタミン酸で活性化される。尿素の2窒素は遊離アンモニアとアスパラギン酸に由来し、回路は高エネルギーを消費する。フマル酸を介してTCA回路と連結する。
例
高蛋白摂取や蛋白分解亢進時には尿素回路流量が増える。肝機能低下や回路酵素障害ではアンモニア処理が不足し、中枢神経障害を起こし得る。