류신(Leucine, 기호: Leu 또는 L)은 단백질을 구성하는 20가지 표준 아미노산 중 하나로, 사람을 비롯한 포유류에서 체내에서 합성되지 않아 반드시 음식을 통해 섭취해야 하는 필수 아미노산에 속한다. 화학식은 C₆H₁₃NO₂이며, IUPAC 명칭은 2-amino-4-methylpentanoic acid이다.
화학적 특성
류신은 α-아미노산으로, α-아미노기(생물학적 조건에서 양성자화된 −NH₃⁺ 형태), α-카복실기(생물학적 조건에서 탈양성자화된 −COO⁻ 형태), 그리고 곁사슬인 아이소뷰틸기(−CH₂CH(CH₃)₂)를 포함한다. 류신은 비극성 지방족 아미노산이며, 분자량은 131.175 g/mol이다. 카복실기의 pKa는 2.36, 아미노기의 pKa는 9.60이다.
생물학적 분류
류신은 발린(Valine), 아이소류신(Isoleucine)과 함께 분지사슬 아미노산(Branched-Chain Amino Acid, BCAA)으로 분류된다. 이 세 가지 아미노산은 분자 구조에 가지 모양의 측쇄를 공통으로 가지며, 주로 근육에서 대사된다는 특징이 있다.
류신은 유전자 코드에서 UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG의 6개 코돈에 의해 암호화된다.
대사와 기능
류신의 주요 대사 최종 산물은 아세틸-CoA(Acetyl-CoA)와 아세토아세트산(Acetoacetate)이다. 이에 따라 류신은 리신과 함께 대표적인 케톤체생성성 아미노산(Ketogenic amino acid)으로 분류된다. 사람에서 가장 중요한 케톤체생성성 아미노산으로 알려져 있다.
류신은 mTOR(mammalian target of rapamycin) 경로의 인산화를 자극하여 단백질 생합성을 촉진하는 것으로 입증되었으며, 이는 근육 단백질 합성에서 핵심적인 조절 스위치 역할을 한다. 류신의 소량 대사산물인 β-하이드록시 β-메틸뷰티르산(HMB, β-hydroxy β-methylbutyric acid) 역시 약리학적 활성을 나타내어 근육 성장 및 회복에 기여하는 것으로 알려져 있다.
급원과 섭취
사람의 체내에서 합성되지 않으므로, 육류, 유제품, 콩 제품 및 기타 콩류와 같은 단백질 함유 식품을 통해 섭취해야 한다. 단백질 보충제의 품질을 평가할 때 류신 함량이 중요한 지표로 사용되기도 한다.
식품 첨가물로서의 용도
L-류신은 식품 첨가물로 사용될 경우 E 번호 E641로 분류되며, 향미 증진제(flavor enhancer)의 기능을 한다.
