【筋分解を抑制】筋分解を司るUPS(ユビキチン・プロテアソーム系)とは?

初心者

― 筋肉を守るための栄養戦略と実践的ガイド ―


【1】UPSとは何か?

**UPS(ユビキチン・プロテアソーム系)**は、細胞内の不要なタンパク質を選択的に分解する、体内の“掃除機”のようなシステム。

筋肉では、筋タンパク質を分解する主経路として機能し、筋萎縮や加齢による筋力低下とも深く関係しています。


【2】UPSの基本メカニズム

UPSは以下の4段階でタンパク質を分解します。

ステップ 内容
①E1:ユビキチン活性化酵素 ユビキチンを活性化
②E2:ユビキチン結合酵素 ユビキチンを運搬
③E3:ユビキチンリガーゼ 標的タンパク質を認識し、ユビキチンを付加
④26Sプロテアソーム ポリユビキチン化されたタンパク質を分解

【3】筋萎縮とUPSの関係

筋萎縮時には以下のような変化が起こります:

  • ユビキチン化タンパク質の増加

  • プロテアソーム活性の上昇

  • 特定のE3ユビキチンリガーゼの発現増加

特に重要なE3リガーゼ:

  • MuRF-1:ミオシンやトロポニンIを分解

  • MAFbx(atrogin-1):筋分化因子MyoDを分解

  • TRAF6:炎症を介して分解促進

  • Cbl-b:IGF-1シグナルを阻害し筋合成を抑制

これらのリガーゼは、IGF-1 → Akt → FoxO経路の低下により、FoxO転写因子の活性化を通じて増加します。


【4】UPS抑制のための栄養摂取戦略

✅ 1. BCAA(特にロイシン)

  • mTORC1を活性化し、筋合成を促進

  • UPS活性を間接的に抑制

  • 推奨摂取量:2.5〜5g/回(運動後30分以内)

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✅ 2. HMB(β-ヒドロキシβ-メチル酪酸)

  • MAFbxとMuRF-1を直接抑制

  • 筋合成と分解抑制の二重効果

  • 推奨摂取量:1g × 3回/日(計3g)

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✅ 3. グルタミン

  • 筋肉からのグルタミン流出を防ぎ、分解抑制

  • UPSを間接的に抑える効果

  • 推奨摂取量:5g/回(トレ前後がおすすめ)

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✅ 4. 高品質タンパク質の摂取

  • 1.6~2.2g/kg/日が目安

  • 就寝前・運動後の摂取が特に重要

  • 動物性タンパク質(卵、肉、乳製品など)が効果的

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✅ 5. その他の重要栄養素

栄養素 役割 推奨量
ビタミンD 筋力維持、サルコペニア予防 1000~2000 IU/日
オメガ3脂肪酸(EPA+DHA) 抗炎症、mTOR活性化 1~2g/日
クレアチン 筋力・筋量維持、ATP再合成 3~5g/日

✅ 6. 抗酸化物質(UPSの間接抑制)

  • テトラメチルピラジン:FoxO3a経路を抑制

  • β-カロテン:酸化ストレスから筋肉を守る

  • 8-prenylnaringenin:E3リガーゼ活性を阻害


【5】実践的な摂取タイミング例

タイミング 推奨摂取
朝食時 高品質タンパク質、ビタミンD
運動前 BCAA(ロイシン中心)+ グルタミン
運動後30分以内 プロテイン、HMB、クレアチン
就寝前 カゼインプロテイン、グルタミン

【6】高リスク者(高齢者・入院者)向けの対策

状況 栄養戦略
高齢者・フレイル予防 タンパク質:2.0〜2.2g/kg/日、EPA+DHA 2g/日、ビタミンD 2000IU
疾患・入院時 HMB:1g×3回、ロイシン強化食、早期リハビリとの併用

【まとめ】

UPSは筋分解のカギを握るシステムですが、栄養摂取の工夫で抑制可能です。

特に以下の栄養素が重要です:

  • ロイシン/BCAA

  • HMB

  • グルタミン

  • ビタミンD、EPA、クレアチンなど補助栄養素

筋肉を守るには、タイミングとバランスを意識した摂取が重要です。日々の食事やサプリメント戦略にぜひ取り入れていきましょう!

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