ホスファゲン

ホスファゲンはマクロ作動性化合物とも呼ばれ、高エネルギー貯蔵化合物、高エネルギーリン酸化合物とも呼ばれ、主に動物の筋肉組織に含まれています。ホスファゲンにより、高エネルギーリン酸プールを、もしそれがすべてアデノシン三リン酸(ATP) であったらこれらの組織での ATP 消費反応により問題が生じる濃度範囲に維持することができます。筋肉組織は突然大量のエネルギーを必要とすることがあるため、これらの化合物は、解糖または酸化的リン酸化ではすぐには供給できないエネルギーを提供するために、必要に応じて使用できる高エネルギーリン酸の蓄えを維持することができます。ホスファゲンは、限られたエネルギーをすぐに供​​給します。

ホスファゲンとして実際に使用される生体分子は生物によって異なります。ほとんどの動物はホスファゲンとしてアルギニンを使用しますが、脊索動物門（脊髄を持つ動物）はクレアチンを使用します。クレアチンリン酸（CP）、またはクレアチンリン酸（PCr）は、クレアチンキナーゼという酵素によって可逆反応で ATP から生成されます。

• クレアチン + ATP ⇌ クレアチンリン酸 + ADP + H ⁺（この反応はMg ²⁺に依存します） 

しかし、環形動物（節足動物）は独特なホスファゲンのセットを使用します。例えば、ミミズはロンブリシンという化合物を使用します。

ホスファゲンはフィリップ・エグルトンとその妻グレース・エグルトンによって発見されました。^[1]

ホスファゲンシステム（ATP-PCr）は、骨格筋の筋質の細胞質（ゲル状物質）と、心筋と平滑筋の細胞質の心筋細胞の細胞質区画に存在します。^[2]

筋肉の収縮中:

H ₂ O + ATP → H ⁺ + ADP + P _i ( Mg ²⁺の助けを借りて、 ATPaseによる筋収縮のための ATP の利用) 

 H ⁺ + ADP + CP → ATP + クレアチン（Mg ²⁺の助けを借りて、クレアチンキナーゼによって触媒され、ATPは上記の反応で再び使用され、筋肉の収縮が継続します）

2 ADP → ATP + AMP（CPが枯渇するとアデニル酸キナーゼ/ミオキナーゼによって触媒され、ATPは再び筋収縮に使用される）

安静時の筋肉:

ATP + クレアチン → ADP + CP + H ⁺ ( Mg ²⁺の補助、クレアチンキナーゼによる触媒) 

ADP + P _i → ATP （嫌気性解糖および酸化的リン酸化中）

ホスファゲンシステムからクレアチンリン酸（クレアチンリン酸）が枯渇すると、アデニル酸キナーゼ（ミオキナーゼ）反応から生成されるAMPは主にプリンヌクレオチド回路によって制御される。^{[3] [4]}

• Ellington, W Ross (2001). 「ホスファゲンシステムの進化と生理学的役割」。Annual Review of Physiology . 63 (1): 289– 325. doi :10.1146/annurev.physiol.63.1.289. PMID  11181958.
• エグルトン、フィリップ; エグルトン、グレース・パーマー (1927)。「ホスファゲンの生理学的意義」生理学ジャーナル63 ( 2): 155– 161. doi :10.1113/jphysiol.1927.sp002391. PMC  1514923 . PMID  16993876.
• エグルトン、フィリップ;エグルトン、グレース ・パーマー (1928)。「ホスファゲンに関するさらなる観察」生理学ジャーナル。65 (1): 15– 24。doi :10.1113 / jphysiol.1928.sp002457。PMC 1515019。PMID 16993934。 
• ボールドウィン、アーネスト (1933)。「ホスファゲン」。生物学レビュー。8 (  1 ): 74– 105。doi : 10.1111/ j.1469-185X.1933.tb01088.x。ISSN 1464-7931。S2CID 221532329  。