レシチンコレステロールアシルトランスフェラーゼ(LCAT)反応の生成物は?【国試対策】
レシチンコレステロールアシルトランスフェラーゼ(LCAT)反応の生成物は、リゾレシチンとエステル型コレステロール(コレステロールエステル)です。
LCATは、レシチン(ホスファチジルコリン)の脂肪酸を遊離型コレステロールへ転移します。
反応を簡単に表すと、
ホスファチジルコリン + 遊離型コレステロール
→ リゾホスファチジルコリン + コレステロールエステル
となります。
| 反応前 | LCAT反応後 |
|---|---|
| レシチン(ホスファチジルコリン) | リゾレシチン(リゾホスファチジルコリン) |
| 遊離型コレステロール | エステル型コレステロール |
国試ではまず、
LCAT → リゾレシチン+エステル型コレステロール
と覚えておきましょう。
Contents
第66回 臨床検査技師国家試験
第66回 臨床検査技師国家試験(2020年実施)午前 問題41
レシチンコレステロールアシルトランスフェラーゼ反応の生成物はどれか。2つ選べ。
1.遊離脂肪酸
2.リゾレシチン
3.トリグリセライド
4.スフィンゴミエリン
5.エステル型コレステロール
正答
2.リゾレシチン
5.エステル型コレステロール
です。
LCATでは、レシチンの脂肪酸が遊離型コレステロールへ転移します。
その結果、
レシチン → リゾレシチン
遊離型コレステロール → エステル型コレステロール
となります。
LCATとは?反応をわかりやすく解説
LCATは、
lecithin-cholesterol acyltransferase
の略で、日本語ではレシチンコレステロールアシルトランスフェラーゼと呼ばれます。
主に肝臓で産生され、血中へ分泌される酵素です。
LCATが触媒するのは、名前の通りアシル基(脂肪酸残基)の転移反応です。
レシチンはホスファチジルコリン(phosphatidylcholine:PC)とも呼ばれるグリセロリン脂質で、通常2本の脂肪酸をもっています。
LCATは、ホスファチジルコリンのsn-2位のアシル基を遊離型コレステロールへ転移します。
その結果、
ホスファチジルコリン(PC)
+ 遊離型コレステロール
↓ LCAT
リゾホスファチジルコリン(LPC)
+ コレステロールエステル(CE)
が生成します。
ポイントは、脂肪酸が単に切り離されるのではなく、ホスファチジルコリンからコレステロールへ転移することです。
この点を理解しておけば、なぜ遊離脂肪酸が生成物ではないのかも判断できます。
各選択肢を解説
1.遊離脂肪酸
誤りです。
LCAT反応では、ホスファチジルコリンのsn-2位に結合しているアシル基がコレステロールへ転移します。
そのため、脂肪酸は遊離脂肪酸として放出されるのではなく、コレステロールとエステル結合を形成します。
つまり、
脂肪酸 → 遊離する
のではなく、
脂肪酸残基 → コレステロールへ転移
と理解することが重要です。
2.リゾレシチン
正しいです。
レシチンは、ホスファチジルコリン(PC)とも呼ばれます。
LCATによってsn-2位のアシル基がコレステロールへ転移すると、脂肪酸が1本減ったリゾホスファチジルコリン(LPC)が残ります。
リゾホスファチジルコリンは、リゾレシチンとも呼ばれます。
したがって、
レシチン(PC) → リゾレシチン(LPC)
です。
レシチンやリゾレシチンを含むグリセロリン脂質については、グリセロリン脂質でないのはどれか?|種類一覧とスフィンゴミエリンとの違いでも詳しく解説しています。
3.トリグリセライド
誤りです。
トリグリセライド(トリアシルグリセロール)は、
グリセロール+脂肪酸3分子
からなる脂質です。
LCAT反応ではトリグリセライドの合成は行われません。
LCATが転移させる脂肪酸残基の受容体は遊離型コレステロールであり、その結果生じるのはコレステロールエステルです。
4.スフィンゴミエリン
誤りです。
スフィンゴミエリンは、スフィンゴシンを基本骨格とするスフィンゴ脂質です。
LCAT反応によって生成する物質ではありません。
スフィンゴミエリンはリン脂質ではありますが、ホスファチジルコリンなどのグリセロリン脂質とは基本骨格が異なります。
5.エステル型コレステロール
正しいです。
遊離型コレステロールには、3位の炭素に水酸基(-OH)があります。
LCAT反応では、この水酸基にホスファチジルコリン由来の脂肪酸残基が転移し、コレステロールエステルが生成します。
したがって、
遊離型コレステロール → エステル型コレステロール
となります。
コレステロールエステルは遊離型コレステロールより疎水性が高く、リポ蛋白粒子の表面ではなく疎水性のコア部分に取り込まれます。
LCATとApoA-I・HDLの関係
LCATは、特にHDLの成熟と深く関係しています。
HDLの主要なアポリポタンパク質であるApoA-I(アポリポタンパク質A-I)は、LCATの主要な生理的活性化因子です。
新生HDLなどが末梢組織から遊離型コレステロールを受け取ると、LCATによってそのコレステロールがエステル化されます。
生成したコレステロールエステルは疎水性が高いため、HDL粒子の内部へ移動します。
この過程によってHDL内部にコレステロールエステルが蓄積し、円盤状の新生HDLから球状の成熟HDLへと変化していきます。
したがって、国試では、
ApoA-I → LCATを活性化
LCAT → コレステロールをエステル化
コレステロールエステル → HDL内部へ
という流れで整理すると理解しやすくなります。
HDL、LDL、VLDLなどの構造や役割については、リポ蛋白の違いを比較|カイロミクロン・VLDL・IDL・LDL・HDL【国試対策】で一覧にして解説しています。
LCATとACATの違い
LCATと混同しやすい酵素に、ACAT(acyl-CoA:cholesterol acyltransferase)があります。
ACATは現在ではSOAT(sterol O-acyltransferase)とも呼ばれます。
どちらもコレステロールをエステル化しますが、反応する場所と脂肪酸の供与体が異なります。
| LCAT | ACAT(SOAT) | |
|---|---|---|
| 主な反応場所 | 血漿・リポ蛋白上 | 細胞内 |
| 脂肪酸の供与体 | ホスファチジルコリン | アシルCoA |
| コレステロール | 遊離型→エステル型 | 遊離型→エステル型 |
| 関連する重要事項 | HDL・ApoA-I | 細胞内コレステロール貯蔵 |
国試でLCATとACATを区別するときは、
LCAT → レシチンから脂肪酸をもらう
ACAT → アシルCoAから脂肪酸をもらう
と整理すると覚えやすくなります。
国試での覚え方
LCAT反応では、反応前と反応後を2組で覚えるのが最も簡単です。
レシチン → リゾレシチン
遊離型コレステロール → エステル型コレステロール
そして、
ApoA-I → LCATを活性化
までセットで覚えておきましょう。
まとめ
「レシチンコレステロールアシルトランスフェラーゼ反応の生成物はどれか」の正答は、リゾレシチンとエステル型コレステロールです。
LCATはホスファチジルコリンのsn-2位のアシル基を遊離型コレステロールへ転移し、リゾホスファチジルコリンとコレステロールエステルを生成します。
国試では、
LCAT → リゾレシチン+エステル型コレステロール
を基本として押さえておきましょう。
