分子栄養学「ビタミンB6が働くために必要なビタミンB2の役割」

ビタミンB群は８種類すべてが水溶性（水に溶けやすい）で、お互いに補酵素（ほこうそ＝酵素の働きを助ける物質）として細胞の活動に深く関わることが「B群」としてまとめられる理由として挙げられています^※1。

今回は、細胞にとって最も重要な分子のひとつであるビタミンB₆^※2に注目し、その働きを支えるビタミンB₂との協調関係を解説いたします。

ビタミンB₆とは？6種類の化合物と活性型PLP

ビタミンB₆は８種類のビタミンB群のひとつで、水溶性ビタミンです。

ひとくちに「B₆」といっても、実は6種類のビタミンB₆化合物の総称です。その６種類とは、ピリドキシン（PN）、ピリドキサール（PL）、ピリドキサミン（PM）、そしてそれぞれのリン酸エステル型（PNP・PLP・PMP）が含まれます（図１）^※2。

この6種のなかで最も重要なのが、活性型（実際に体内で働く形）の

・PLP（ピリドキサール-5′-リン酸）

です^※3。PLPは体内のさまざまな酵素（体の化学反応を助けるタンパク質）の「補酵素」として機能します。

補酵素とは、いわば大工さん（酵素）が使う道具のようなもので、道具がなければ大工さん（酵素）は仕事（化学反応）ができません。

PLPが活躍する代謝経路｜神経伝達物質からヘム生合成まで

PLPが関わる代謝経路は非常に広く、健康に生きるうえで欠かせない多くの反応に関与しています。例えば具体的には以下のような役割が挙げられます。

・セロトニン^※4、※5・GABA（γ-アミノ酪酸）^※6、※7・ドーパミン^※4、※5など神経伝達物質の生合成
・アミノ酸の代謝^※2
・グリコーゲン（糖の貯蔵物質）の分解^※8
・赤血球に必要なヘムの生合成^※9、※10　など

（※心の健康にビタミンB6が必須である理由：神経伝達物質とストレス対策の分子栄養学）

（※赤血球の『ヘム』生合成に必要な栄養素（ビタミンB6・亜鉛・鉄））

サルベージ経路でPLPを “リサイクル” する3種の酵素

ヒトはPLPを新しく一からつくり出す経路（de novo経路）をもたないため^※11、食事から摂ったさまざまな形のビタミンB₆を体内でリサイクルし、PLPとして利用する必要があります^※3、※12。これをサルベージ経路と呼びます^※2、※11。

このサルベージ経路では、主に以下の３つの酵素が活躍しています（図２）^※2。

・PLK（ピリドキサールキナーゼ）^{※12、※13}
・ホスファターゼ ^{※13、※14}
・PNPO（ピリドキシン（ピリドキサミン）5’-リン酸オキシダーゼ）^※12

これら３つの酵素がどのくらい働くかは、各組織の必要性に基づいてコントロールされている可能性が報告されています^{※14、※15、※16、※17}。

PLKは、PN→PNP、PL→PLP、PM→PMPの反応を助けます。ホスファターゼはPLKとは逆方向の反応（脱リン酸化）を進めます。

ビタミンB₂が必要な理由｜PNPOとFMNの重要な関係

上記３酵素のなかで今回特に注目するのがPNPOです。PNPOは、ビタミンB₆の一形態であるPNP・PMPから最終的にPLPを作り出す「最後のステップ」を担う酵素で、PLPの供給に不可欠とされ、世界中で研究が進められています^※3。

PNPOはフラビンモノヌクレオチド（FMN）依存性酵素です^※18。FMNはビタミンB₂（リボフラビン）から体内でつくられる補酵素であり、PNPOが働くためにはFMN、すなわちビタミンB₂が不可欠です。

PNPOは肝臓で特に発現が高く、脳・腎臓・骨格筋でも高い発現が報告されており^※15、全身の細胞に広く分布していることが確認されています^{※15、※16}。

つまり、「ビタミンB₆の活性型PLPを体内で維持するために、ビタミンB₂が必要」という協調関係が細胞レベルで成立しています。ビタミンB群が “チーム” として機能する理由の一端がここに示されています。

まとめ

今回は、ビタミンB₆が体内で働くためにはB₂の力が必要であることについて学びました。

ビタミンB₆の活性型PLPは、神経・血液・代謝など全身の健康を支える補酵素です。最適な量のPLPを体内で安定供給するために働く酵素PNPOの補酵素として、FMN（ビタミンB₂）が不可欠です。

分子栄養学ではビタミンB群の協調関係を大切にし、ビタミンB群全体を摂取することを健康維持・増進の基礎として推奨しています。

（※ビタミンB6を多く含む食品）
（※ビタミン（総論））

※1　Kennedy, DO. B Vitamins and the Brain: Mechanisms, Dose and Efficacy—A Review. Nutrients. 2016;8:68.

※2　Parra, M.,et al. Vitamin B6 and Its Role in Cell Metabolism and Physiology. Cells. 2018;7(7):84.

※3　Wilson, MP.,et al. Disorders affecting vitamin B6 metabolism. J Inherit Metab Dis. 2019;42(4):629-646.

※4　Giardina, G.,et al. Open conformation of human DOPA decarboxylase reveals the mechanism of PLP addition to Group II decarboxylases. Proc Natl Acad Sci U S A . 2011;108 (51):20514-20519.

※5　Calderón-Ospina, CA.,et al. (2019). B Vitamins in the nervous system: Current knowledge of the biochemical modes of action and synergies of thiamine, pyridoxine, and cobalamin. CNS Neurosci Ther. 2020;26(1):5-13.

※6　Fenalti, G.,et al. GABA production by glutamic acid decarboxylase is regulated by a dynamic catalytic loop. Nat Struct Mol Biol. 2007;14(4):280-286..

※7　Ueno, H. Enzymatic and structural aspects on glutamate decarboxylase. J. Mol. Catal. B Enzym. 2000;10(1-3):67-79.

※8　Sprang, SR., et al., Structural changes in glycogen phosphorylase induced by phosphorylation. Nature. 1988;336(6196): 215-221.

※9　Astner, I.,et al. Crystal structure of 5-aminolevulinate synthase, the first enzyme of heme biosynthesis, and its link to XLSA in humans. EMBO J. 2005;24(18):3166-3177.

※10　Layer, G.,et al. Structure and function of enzymes in heme biosynthesis. Protein Sci. 2010;19(6):1137-1161.

※11　分子をイチから新規合成する経路をde novo経路といいます。一方、分解されつくす途中の代謝産物などを再利用して、必要な分子につくり直す経路をサルベージ経路といいます。

※12　di Salvo, ML.,et al. Vitamin B(6) salvage enzymes: mechanism, structure and regulation. Biochim Biophys Acta. 2011;1814(11):1597-1608. 

※13　McCormick, DB.,et al. Update on interconversions of vitamin B-6 with its coenzyme.  J Nutr. 1999; 129(2):325-327.

※14　Jang, YM.,et al. Human pyridoxal phosphatase. Molecular cloning, functional expression, and tissue distribution. J Biol Chem. 2003;278(50):50040-50046.

※15　Kang, JH.,et al. Genomic organization, tissue distribution and deletion mutation of human pyridoxine 5'-phosphate oxidase. Eur J Biochem. 2004;271(12):2452-2461.

※16　The Human Protein Atlas（https://www.proteinatlas.org/ENSG00000108439-PNPO/tissue）（2026/6/12に利用）

※17　The Human Protein Atlas（https://www.proteinatlas.org/ENSG00000160209-PDXK）（2026/6/12に利用）

※18　Musayev, FN.,et al. Structure and properties of recombinant human pyridoxine 5’- phosphate oxidase. Protein Sci. 2003;12(7):1455-1463.