シキミ酸経路（シキミさんけいろ、英: shikimic acid pathway）は芳香族アミノ酸（チロシン、フェニルアラニンおよびトリプトファン）の生合成反応経路である。間接的にフラボノイドやアルカロイド（モルヒネ（チロシン由来）、キニーネ（トリプトファン由来）等）などの生合成にも必要。微生物や植物の大半は有しているが動物には見られない。
出発反応は解糖系のホスホエノールピルビン酸とペントースリン酸経路のエリトロース-4-リン酸の縮合反応で始まる。反応はコリスミ酸で各アミノ酸への反応に分岐するので、ここまでをシキミ酸経路としている場合もある。
シキミ酸経路の反応
ホスホエノールピルビン酸 + エリトロース 4-リン酸 → 7-ホスホ-2-デヒドロ-3-デオキシアラビノヘプトン酸 + リン酸
7-ホスホ-2-デヒドロ-3-デオキシアラビノヘプトン酸 + NADH → 3-デヒドロキナ酸
3-デヒドロキナ酸 → 3-デヒドロシキミ酸
これらの反応は全て以下の一連の酵素群により触媒されておこる。
7-ホスホ-2-デヒドロ-3-デオキシアラビノヘプトン酸アルドラーゼ →EC番号
3-デヒドロキナ酸シンターゼ(EC 4.2.3.4)
3-デヒドロキナ酸デヒドラターゼ(EC 4.2.1.10)
シキミ酸デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.25)
シキミ酸キナーゼ(EC 2.7.1.71)
3-ホスホシキミ酸1-カルボキシビニルトランスフェラーゼ（5-エノールピルビルシキミ酸-3-リン酸シンターゼ、EC 2.5.1.19）
コリスミ酸シンターゼ(EC 4.2.3.5)
コリスミ酸ムターゼ(EC 5.4.99.5)
フェニルアラニンの合成
プレフェン酸 → フェニルピルビン酸 + CO2 + OH-
フェニルピルビン酸 + グルタミン酸 → フェニルアラニン + 2-オキソグルタル酸
これらの反応は全て以下の一連の酵素群により触媒されておこる。
プレフェン酸デヒドロゲナーゼ(EC 1.3.1.12)
チロシンアミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.5)
チロシンの合成
プレフェン酸 + NAD+ → 4-ヒドロキシフェニルピルビン酸 + CO2 + NADH
4-ヒドロキシフェニルピルビン酸 + グルタミン酸 → チロシン + 2-オキソグルタル酸
これらの反応は全て以下の一連の酵素群により触媒されておこる。
プレフェン酸デヒドラターゼ(EC 4.2.1.51)
チロシンアミノトランスフェラーゼ(EC 2.6.1.5)
トリプトファンの合成
コリスミ酸 + グルタミン → アントラニル酸 + グルタミン酸 + ピルビン酸
アントラニル酸 + 5-ホスホリボシル-α-二リン酸 → ピロリン酸 + N-(5'-ホスホリボシル)-アントラニル酸
N-(5'-ホスホリボシル)-アントラニル酸 → エノール1-o-カルボキシフェニルアミノ-1-デオキシリブロース-5-リン酸
エノール-1-o-カルボキシフェニルアミノ-1-デオキシリブロース5リン酸 → インドール3グリセロールリン酸 + CO2 + H2O
インドール-3-グリセロールリン酸 → インドール + グリセルアルデヒド-3-リン酸
インドール + セリン → トリプトファン + H2O
これらの反応は全て以下の一連の酵素群により触媒されておこる。
アントラニル酸シンターゼ(EC4.1.3.27)
アントラニル酸ホスホリボシルトランスフェラーゼ(EC 2.4.2.18)
N-(5'-ホスホリボシル)-アントラニル酸イソメラーゼ
インドール-3-グリセロールリン酸シンターゼ(EC 4.1.1.48)
トリプトファンシンターゼ(EC 4.2.1.20)
トリプトファンシンターゼ(EC 4.2.1.20)
関連項目
アミノ酸
フラボノイド
アルカロイド
ラウンドアップ - シキミ酸経路阻害による除草剤
炭素固定 光呼吸 ペントース
リン酸経路 クエン酸
回路 グリオキシ
ル酸回路 尿素回路 脂肪酸合成 脂肪酸伸長 β酸化 ペルオキシ
ソーム β酸化
グリコーゲ
ン分解 グリコー
ゲン合成 解
糖
系 糖
新
生 ピルビン酸
脱炭酸反応 発酵 ケトン体分解 ケトン
体生成 糖新生
への供給路 直接/C4/CAM
炭素供給 明反応 酸化的
リン酸化 アミノ酸
脱アミノ化 クエン酸
シャトル 脂質生合成 脂肪分解 ステロイド生合成 メバロン酸経路 非メバロン酸経路 シキミ酸
経路 転写 & 複製 翻訳 タンパク質分解 グリコシル化
糖酸 二糖/多糖
& 糖鎖 単糖 イノシトール
リン酸 アミノ糖
