アミノ酸とは? わかりやすく解説

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アミノ‐さん【アミノ酸】

読み方:あみのさん

分子内にアミノ基-NH2カルボキシル基-COOHとをもつ有機化合物総称カルボキシル基結合している炭素原子アミノ基のついたものをα(アルファ)アミノ酸といい、ふつうはこれをさす。動植物に見いだされるアミノ酸は約80種あり、そのうちたんぱく質構成するのはすべてαアミノ酸で、約20種ある。→ペプチド結合

アミノ酸の画像

アミノ酸

英訳・(英)同義/類義語:amino acids, amino acid

一般的にはアミノ基(-NH2)を持つカルボン酸総称カルボン酸結合した炭素原子中心に見たアミノ基結合部位により、アルファアミノ酸などとよぶ。

アミノ酸

アミンカルボン酸有する有機分子生体内では核酸コードされる20種類のアミノ酸を含め様々なアミノ酸が存在する

遺伝子にコードされるアミノ酸

Amino acidAbbr.Amino acidAbbr.
アラニンAla,AロイシンLeu,L
アルギニンArg,RリジンLys,K
アスパラギンAsn,NメチオニンMet,M
アスパラギン酸Asp,DフェニルアラニンPhe,F
システインCys,CプロリンPro,P
グルタミン酸Glu,EセリンSer,S
グルタミンGln,QスレオニンThr,T
グリシンGly,GトリプトファンTrp,W
ヒスチジンHis,HチロシンTyr,Y
イソロイシンIle,IバリンVal,V

分類

必須アミノ酸

生体内代謝新たに合成できないアミノ酸は摂取しなければならないヒトの場合摂取しなければいけないアミノ酸は以下の8種類で、必須アミノ酸と呼ぶ。

リジン(Lys)メチオニン(Met)スレオニン(Thr)
イソロイシン(Ile)ロイシン(Leu)バリン(Val)
フェニルアラニン(Phe)トリプトファン(Trp)

また、アルギニン(Arg)やヒスチジン(His)も含め場合もある。発達していない幼児場合には代謝追いつかず不足するからである。

非必須アミノ酸

必須アミノ酸含まれないアミノ酸は、代謝反応合成される

アミノ酸 前駆体中間体酵素メモ
アラニンピルビン酸からアミノトランスフェラーゼ
アスパラギン酸オキサロ酢酸
アスパラギンオキサロ酢酸→アスパラギン酸
グルタミン酸αケトグルタル酸
グルタミンαケトグルタル酸→グルタミン酸
プロリンαケトグルタル酸→グルタミン酸→グルタミン
アルギニンαケトグルタル酸→グルタミン酸→グルタミン→オルニチン
セリン3-ホスホグリセリン酸
グリシン3-ホスホグリセリン酸→セリン
システインメチオニン
チロシンフェニルアラニン
ヒスチジンホスホリボシル二リン酸(PRPP)

光学異性体

アミノ酸は、鏡像体であるL-型D-型があり、遺伝子コードされているアミノ酸(tRNA結合しているアミノ酸)はL-型である。L-型かどうかは、α炭素水素手前にして'CORN'と覚えておくと良い。(左からCO, 側鎖(R), NH2になっている) 左下にあるL-アラニンをマウスボタン押しながら動かし確認できる


L-アラニン
<jmol ala.pdb.gz 200 200></jmol>

遺伝子コードされて合成されるポリペプチドタンパク質は、リボソームL型アミノ酸が縮合される。一方抗生物質のように、D型アミノ酸を含むポリペプチドは、NRP(非リボソームポリペプチド合成系)1)という多酵素複合体合成される

Reference

CC Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 Unported
Bio Wikiの記事を複製・再配布した「分子生物学用語集」の内容は、特に明示されていない限り、次のライセンスに従います:
CC Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 Unported


アミノ酸

【英】: Amino Acid
生物体の源となる栄養分筋肉皮膚等、生物の体を作っている成分タンパク質で、そのタンパク質構成しているのがアミノ酸である。

20種類のアミノ酸(バリン、ロイシン、イソロイシン、アラニン、アルギニン、グルタミン、リジン、アスパラギン酸、グルタミン酸、プロリン、システイン、スレオニン、メチオニン、ヒスチジン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン、グリシンセリン)から自然界タンパク質構成されており、どのアミノ酸もアミノ基(-NH2)とカルボキシル基(-COOH)をもつが、その他の構造が変わることにより、アミノ酸の種類変わってくる。タンパク質は、その種類によってアミノ酸の結合順序異なり生物タンパク質形成するときは、アミノ酸を一定の結合順序つなげていくシステム必要になる。この一定の結合順序は、タンパク質設計図である遺伝子配列由来する

また、動物体内変換できないアミノ酸を必須アミノ酸変換できるものを非必須アミノ酸という。

必須アミノ酸として、トリプトファン、メチオニン、リジン、フェニルアラニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、スレオニン、ヒスチジンの9種類がある。
生物体の源となる栄養分筋肉皮膚等、生物の体を作っている成分タンパク質で、そのタンパク質構成しているのがアミノ酸である。

20種類のアミノ酸(バリン、ロイシン、イソロイシン、アラニン、アルギニン、グルタミン、リジン、アスパラギン酸、グルタミン酸、プロリン、システイン、スレオニン、メチオニン、ヒスチジン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン、グリシンセリン)から自然界タンパク質構成されており、どのアミノ酸もアミノ基(-NH2)とカルボキシル基(-COOH)をもつが、その他の構造が変わることにより、アミノ酸の種類変わってくる。タンパク質は、その種類によってアミノ酸の結合順序異なり生物タンパク質形成するときは、アミノ酸を一定の結合順序つなげていくシステム必要になる。この一定の結合順序は、タンパク質設計図である遺伝子配列由来する

また、動物体内変換できないアミノ酸を必須アミノ酸変換できるものを非必須アミノ酸という。

必須アミノ酸として、トリプトファン、メチオニン、リジン、フェニルアラニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、スレオニン、ヒスチジンの9種類がある。
アミノ酸
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タンパク質

・ アミノ酸

遺伝子


アミノ酸(アミノサン)

人間カラダ細胞ホルモン酵素などを形成する他、カラダにとって様々な重要な機能担ってます。人の体の2割はアミノ酸です。

アミノ酸

読み方あみのさん

 三大栄養素のひとつであるたんぱく質構成する20種類有機化合物のこと。ひとつでも欠けるとたんぱく質合成することができません。人体構成する要素としては60%を占め次いで多く残り40%のうちのおよそ半分占めてます。20種類のアミノ酸のうち、人や動物体内作ることのできない9種類必須アミノ酸体内糖質脂質から作り出すことのできる11種類非必須アミノ酸呼んでます。
 必須アミノ酸はイソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン(スレオニン)、トリプトファン、バリン、ヒスチジン、非必須アミノ酸はチロシン、システイン、アスパラギン酸、アスパラギン、セリン、グルタミン酸、グルタミン、プロリン、グリシン、アラニン、アルギニンとなります
 必須アミノ酸たんぱく質として食事から摂らなければなりませんが、通常の食事をしていれば不足することはありません。


アミノ酸

Amino acid

【概要】 蛋白質構成する最小単位窒素を含む酸で22種類ある(例:アスパラギン酸)。窒素炭素がつながる基本構造があり枝葉ついている。アミノ酸が数個数十個つながるとペプチド呼ばれる。もっと多くなるポリペプチド、さらに50以上につながった蛋白質となる。DNA書き込まれている遺伝子情報は、すべて蛋白質作った調節したりする情報である。

《参照》 DNA遺伝子


アミノ酸


アミノ酸(あみのさん)

アミノ基(-NH2)とカルボキシル基(-COOH)をもつ化合物総称であって蛋白質構成成分である。アミノ酸のなかで最もよく知られているのはグルタミン酸であり、グルタミン酸ナトリウムの形で調味料として使われる清酒中には19種のアミノ酸が定量されているが、これらのアミノ酸は、甘味旨味酸味苦味などをもっている。アミノ酸が多い酒はゴク味が豊かであるが、多すぎれば雑味多くなり、少なすぎれば味がうすくなる

アミノ酸

蛋白質加水分解するとき、最終的に生じ化合物の事。アスパラギン酸、アラニン、グリシン、グルタミン酸・・・等20数種が知られている。溶け低級アミノ酸は甘味があり、分子量大きくなる苦味渋味が増す。

アミノ酸

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2025/01/18 07:34 UTC 版)

グリシンの構造式。最も構造が単純なアミノ酸
トリプトファンの構造式。最も構造が複雑なアミノ酸の1つ。

アミノ酸(アミノさん、: amino acid)とは、広義には(特に化学の分野では)、アミノ基カルボキシ基の両方の官能基を持つ有機化合物の総称である。一方、狭義には(特に生化学の分野やその他より一般的な場合には)、生体のタンパク質の構成ユニットとなる「α-アミノ酸」を指す。分子生物学など、生体分子をあつかう生命科学分野においては、遺伝暗号表に含まれるプロリンイミノ酸に分類される)を、便宜上アミノ酸に含めることが多い[1][2]

天然には約500種類ほどのアミノ酸が見つかっている[3]が、宇宙由来のものとしても1969年に見つかったマーチソン隕石からグリシンアラニングルタミン酸β-アラニンが確認されている[3]。全アミノ酸のうち22種がタンパク質の構成要素であり、真核生物では21種から、ヒトでは20種から構成される。動物が体内で合成できないアミノ酸を、その種にとっての必須アミノ酸と呼び、動物種によって異なるが[4]、ヒトでは9種類のアミノ酸は食事により摂取しなければならない。

必須でないアミノ酸(可欠アミノ酸)も、摂取バランスによっては代謝異常や欠乏を起こすことがある。非天然のアミノ酸はキラルビルディングブロック(光学活性化合物から有用な生化合物を合成する手法)、複雑な分子の構造解析、分子スキャフォールド(細胞培養における基質のことで「足場」の意味)、さらには人工タンパク質の合成などにも利用されている。

有毒な種類のアミノ酸もあり、例えば毒キノコに含まれている場合がある。毒性のあるアミノ酸の場合、神経毒としての作用を発揮する。

必須アミノ酸とタンパク質が密接に関わっているため、便宜的に(必須)アミノ酸を三大栄養素のタンパク質の代わりとすることもある。

構造

α-アミノ酸の一般構造式
アミノ酸の構造(左)と双性イオン(右)

α-アミノ酸とは、カルボキシ基が結合している炭素α炭素)にアミノ基も結合しているアミノ酸であり、RCH(NH2)COOH という構造を持つ。Rが水素 (H) であるグリシン以外のα-アミノ酸では、α炭素へのアミノ基やカルボキシ基などの結合様式が立体的に2通り可能で、それぞれ、D型、L型の光学異性体として区別される。生体のタンパク質はα-アミノ酸のポリマーであるが、基本的にL型のものだけが構成成分となっている。D型は天然では細菌の細胞壁の構成成分や老化組織、ある種の神経細胞などに存在が見出されている。生体のタンパク質はほとんどの場合、Rで表記した側鎖の違いによる20種類のアミノ酸からなる。個々のアミノ酸はこの側鎖の性質によって、親水性疎水性塩基性酸性などの性質が異なる。

分類

側鎖による分類
分枝鎖アミノ酸芳香族アミノ酸含硫アミノ酸
代謝物による分類
糖原性アミノ酸ケト原性アミノ酸
アミノ基の位置による分類
α-アミノ酸 例:アラニン
β-アミノ酸 例:β-アラニン
γ-アミノ酸 例:γ-アミノ酪酸
δ-アミノ酸 例:δ-アミノ吉草酸
光学異性による分類
D-アミノ酸、L-アミノ酸
栄養学上の分類
2005年米国医学研究所発行の書籍によれば以下のように分類している。[5]
必須アミノ酸
ヒスチジンイソロイシンロイシンリシンメチオニンフェニルアラニントレオニントリプトファンバリン
条件付き必須アミノ酸
体内の代謝だけでは必要量を十分には賄えないことがあるアミノ酸。
アルギニンシステイングルタミングリシンプロリンチロシン
非必須アミノ酸
アラニンアスパラギン酸アスパラギングルタミン酸セリン

タンパク質を構成するもの

一部の特殊なものを除き、ヒトのタンパク質は5種類の元素 (炭素、水素、酸素、窒素、硫黄) から構成される20種類のアミノ酸が結合して作られている。これらのアミノ酸にはそれぞれ一文字表記、または三文字表記のアルファベットからなる略号が付与されており、一次構造の記述に使用される。

それぞれのアミノ酸は、構造によって異なる酸・塩基性を持つ。構造内に2つのカルボキシル基を持つアミノ酸(アスパラギン酸およびグルタミン酸)は酸性を、2つ以上のアミノ基を持つアミノ酸(リシンアルギニンヒスチジン)は塩基性を、その他のアミノ酸はほぼ中性を示す。また、それぞれのアミノ酸は等電点が実験的に決定されており、電気泳動などの分離時に意味を持つ。

中性アミノ酸は、カルボキシル基およびアミノ基以外に持つ特徴的な基によって、幾つかに分類される。主に、アルキル鎖を持つグリシンアラニンバリンロイシンイソロイシン、ヒドロキシ基を持つセリントレオニン、硫黄を含むシステインメチオニンアミド基を持つアスパラギングルタミン、イミノ基を持つプロリン、芳香族基を持つフェニルアラニンチロシントリプトファンに分類され、タンパク質の持つ疎水性や立体配座はこれらの分類を考慮しながら考察される。

アミノ酸 三文字表記 一文字表記 構造式 コドン

(IUPAC 表記)

分子量 等電点 ファンデルワールス半径 タンパク質の豊富(%)[6]
アラニン Ala A GCN 89.09 6.00 67 8.76
アルギニン Arg R MGN, CGY

(時々CGN、AGR)

174.20 10.76 148 5.78
アスパラギン Asn N AAY 132.12 5.41 96 3.93
アスパラギン酸 Asp D GAY 133.10 2.77 91 5.49
システイン Cys C UGY 121.16 5.05 86 1.38
グルタミン Gln Q CAR 146.15 5.65 114 3.9
グルタミン酸 Glu E GAR 147.13 3.22 109 6.32
グリシン Gly G GGN 75.07 5.97 48 7.03
ヒスチジン His H CAY 155.15 7.59 118 2.26
イソロイシン Ile I AUH 131.17 6.05 124 5.49
ロイシン Leu L YUR, CUY

(時々UUR、CUN)

131.17 5.98 124 9.68
リシン Lys K AAR 146.19 9.75 135 5.19
メチオニン Met M AUG 149.21 5.74 124 2.32
フェニルアラニン Phe F UUY 165.19 5.48 135 3.87
プロリン Pro P CCN 115.13 6.30 90 5.02
セリン Ser S UCN, AGY 105.09 5.68 73 7.14
トレオニン Thr T ACN 119.12 6.16 93 5.53
トリプトファン Trp W UGG 204.23 5.89 163 1.25
チロシン Tyr Y UAY 181.19 5.66 141 2.91
バリン Val V GUN 117.15 5.96 105 6.73

上に挙げた20種類のアミノ酸は、タンパク質合成時に遺伝情報に基づいて連結される。多くのタンパク質は上記の20種類のアミノ酸残基からなるが、ある種のタンパク質にはセレノシステイン残基N-ホルミルメチオニン残基、ピロリシン残基、ピログルタミン酸残基などの特殊なものも含まれる。

上記のほかにタンパク質合成後に修飾を受けるアミノ酸残基も存在する[7][8]。例えば以下のようなものである。

タンパク質に含まれないアミノ酸として、以下のようなものも存在する(こうしたアミノ酸を総称して異常アミノ酸と呼ぶこともあるが、必ずしも適切な命名ではないという批判もある)。

その他のもの

天然に産する広義のアミノ酸の中には、旨み成分や、薬物として作用するもの、そして毒となるものがある。

合成

ユーリー・ミラーの実験

1953年シカゴ大学ハロルド・ユーリースタンリー・ミラーは、アンモニアメタン水素の混合ガス(当時原始大気成分と考えられていた)との入った容器に電気火花を飛ばす実験を行い、グリシン・アラニン・アスパラギン酸などの各種アミノ酸が生成することを発見した(ユーリー・ミラーの実験)。原始地球において、生命の素材となったアミノ酸が生成した過程の可能性を示した、有名な実験である[9][10]

現代の実用的アミノ酸合成

いわゆる異常アミノ酸の中にも重要な生理活性を持つものは数多く存在し、また医薬にもD体または非天然型のアミノ酸は数多く使われている。このためアミノ酸の合成(特に不斉合成)は需要が高く、種々の方法が提案されている。

古くから用いられているアミノ酸の合成法としてストレッカー反応がある。アルデヒドアンモニアシアン化水素の3成分縮合によってα-アミノニトリルを合成し、この加水分解によりアミノ酸を得るというものである。

他にα-ハロカルボン酸とアミンの反応、グリシンのα位のアルキル化などによる方法も知られている。不斉合成に関しても様々な手法が提案されている(ストレッカー反応の項目なども参照)。

工業的には、微生物を用いたアミノ酸発酵によって大量に合成されている。人工的に突然変異させた微生物株を、炭素源となる糖類や窒素源となる硫酸アンモニウムと共に培養することで、安価に目的のアミノ酸が合成できる[11]

摂取状況

米国

米国医学研究所の書籍(2005)[5]では以下のようになっている。

米国での摂取状況
(平均、1988-1994)[12]
アミノ酸 グラム/日 mM/日
アラニン 3.64 40.8
アルギニン 4.18 23.9
アスパラギン酸 6.54 49.5
システイン 1.01 8.3
グルタミン酸 15.27 103.7
グリシン 3.21 42.7
ヒスチジン 2.20 14.1
イソロイシン 3.55 27.0
ロイシン 6.10 46.5
リジン 5.27 36.0
メチオニン 1.77 11.8
フェニルアラニン 3.40 20.5
プロリン 5.21 45.2
セリン 3.52 33.4
トレオニン 3.02 25.3
トリプトファン 0.91 4.4
チロシン 2.79 15.3
バリン 3.99 34.0

サプリメント

近年(2006年現在)はアミノ酸を含有するサプリメントが日本の消費者に一種の健康ブームを引き起こしており、健康食品飲料メーカーなどが盛んに新製品を出している。しかし、そのアミノ酸の成分のバランスが人間に必要な量通りに研究され、配合されているかは不明確である。

脚注

  1. ^ 1958-, Berg, Jeremy M. (Jeremy Mark), (2012). Biochemistry. Tymoczko, John L., 1948-, Stryer, Lubert. (7th ed ed.). New York: W.H. Freeman. ISBN 9781429229364. OCLC 758952268. https://www.worldcat.org/oclc/758952268 
  2. ^ L., Lehninger, Albert (2000). Lehninger principles of biochemistry.. Nelson, David L. (David Lee), 1942-, Cox, Michael M. (3rd ed. ed.). New York: Worth Publishers. ISBN 1572591536. OCLC 42619569. https://www.worldcat.org/oclc/42619569 
  3. ^ a b アミノ酸大百科 - アミノ酸は私たちの生命の源”. 2018年7月21日閲覧。
  4. ^ Reeds, P. J. (2000-7). “Dispensable and indispensable amino acids for humans”. The Journal of Nutrition 130 (7): 1835S–40S. doi:10.1093/jn/130.7.1835S. ISSN 0022-3166. PMID 10867060. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10867060. 
  5. ^ a b Institute of Medicine (2005). “10. Protein and Amino Acids”. Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrates, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids. The National Academies Press. pp. 593(Table 10-1). https://www.nap.edu/read/10490/chapter/12#593 
  6. ^ Kozlowski, Lukasz P. (2017-01-04). “Proteome-pI: proteome isoelectric point database”. Nucleic Acids Research 45 (D1): D1112–D1116. doi:10.1093/nar/gkw978. ISSN 1362-4962. PMC 5210655. PMID 27789699. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27789699. 
  7. ^ Khoury, George A.; Baliban, Richard C.; Floudas, Christodoulos A. (2011-09-13). “Proteome-wide post-translational modification statistics: frequency analysis and curation of the swiss-prot database”. Scientific Reports 1. doi:10.1038/srep00090. ISSN 2045-2322. PMC 3201773. PMID 22034591. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22034591. 
  8. ^ Donald., Voet, (2006). Fundamentals of biochemistry : life at the molecular level. Voet, Judith G., Pratt, Charlotte W. (2nd ed ed.). New York: Wiley. ISBN 9780471214953. OCLC 58845396. https://www.worldcat.org/oclc/58845396 
  9. ^ Miller, S. L. (1953-05-15). “A production of amino acids under possible primitive earth conditions”. Science (New York, N.Y.) 117 (3046): 528–529. ISSN 0036-8075. PMID 13056598. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/13056598. 
  10. ^ Miller, S. L.; Urey, H. C. (1959-07-31). “Organic compound synthesis on the primitive earth”. Science (New York, N.Y.) 130 (3370): 245–251. ISSN 0036-8075. PMID 13668555. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/13668555. 
  11. ^ Leuchtenberger, Wolfgang; Huthmacher, Klaus; Drauz, Karlheinz (2005-11). “Biotechnological production of amino acids and derivatives: current status and prospects”. Applied Microbiology and Biotechnology 69 (1): 1–8. doi:10.1007/s00253-005-0155-y. ISSN 0175-7598. PMID 16195792. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16195792. 
  12. ^ Appendix D, Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids (2005) Chapter: D Dietary Intake Data from the Third National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES III), 1988–1994

関連項目


アミノ酸

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/06/01 23:11 UTC 版)

タンパク質」の記事における「アミノ酸」の解説

詳細は「アミノ酸」を参照 食物として摂取したタンパク質消化過程でアミノ酸にまで分解され吸収され体内で再びタンパク質構成される。このタンパク質作る基本物質であるアミノ酸は、炭素元素中心に水溶液中でプラス荷電するアミノ基とマイナスに荷電するカルボキシ基持ち残り2箇所水素側鎖呼ばれる分子構造を持つ。タンパク質をつくるアミノ酸は20種類あるが、これらの差は側鎖形状の違い分けられる

※この「アミノ酸」の解説は、「タンパク質」の解説の一部です。
「アミノ酸」を含む「タンパク質」の記事については、「タンパク質」の概要を参照ください。

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アミノ酸

出典:『Wiktionary』 (2021/06/26 01:39 UTC 版)

名詞

アミノ酸あみのさん

  1. アミノ基カルボキシル基両方官能基を持つ有機化合物総称
  2. 狭義にはタンパク質構成成分である「α-アミノ酸」。

翻訳

関連語

資料

アミノ酸と略号
アミノ酸 3文字略号 1文字略号
アラニン Ala A
アルギニン Arg R
アスパラギン Asn N
アスパラギン酸 Asp D
システイン Cys C
グルタミン Gln Q
グルタミン酸 Glu E
グリシン Gly G
ヒスチジン His H
イソロイシン Ile I
ロイシン Leu L
リシン or リジン Lys K
メチオニン Met M
フェニルアラニン Phe F
プロリン Pro P
セリン Ser S
スレオニン or トレオニン Thr T
トリプトファン Trp W
チロシン or タイロシン Tyr Y
バリン Val V

「アミノ酸」の例文・使い方・用例・文例

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