熱ショックたんぱく質（HSP）とは？運動とストレスの関係を解説

こんにちは！
トレーナー育成講師の井上裕司です。

～分子シャペロンの働きと運動・ストレスの関係～

たんぱく質は、多数のアミノ酸が結合してできた高分子の栄養素です。アミノ酸の並び順や立体的な結合パターンによって、体内では多種多様なたんぱく質が作られ、それぞれが生命維持に不可欠な役割を担っています。

例えば…

1. 構造たんぱく質：筋肉や骨、皮膚などの材料になる（コラーゲン、アクチンなど）
2. 酵素たんぱく質：消化・代謝などの化学反応を助ける（アミラーゼ、代謝酵素など）
3. 輸送たんぱく質：酸素や栄養素、代謝産物を運ぶ（ヘモグロビン、グルコース輸送体など）

輸送たんぱく質は「精密機械」のようにデリケート

体内では、グルコース（糖）や乳酸などの物質を細胞内へ取り込むために、「輸送体（トランスポーター）」と呼ばれるたんぱく質が働いています。これらは細胞膜を貫通するように配置され、特定の物質だけを通す精密な構造をしていますが、実は非常に壊れやすい性質を持っています。

• 高温
• 酸性環境の変化
• 振動や機械的ストレス

こうした刺激により、たんぱく質はその立体構造が崩れ（＝変性）、機能を失ってしまいます。私たちが食事から摂取したたんぱく質が、そのままの形ではなく、胃腸で一度アミノ酸まで「完全に分解」されてから吸収されるのも、体内で自分専用の精密なたんぱく質を正しく作り直す必要があるためです。

酵素の力を引き出すウォーミングアップ

体内の化学反応を司る「酵素」もたんぱく質の一種であり、最も効率よく働く「最適温度」が存在します。
運動前のウォーミングアップが重要なのは、体温を上げることで酵素の活性を高め、エネルギー代謝や筋収縮のパフォーマンスを向上させるためです。

しかし、注意が必要です。酵素は熱に弱いため、体温が過度に上昇しすぎると、逆に構造が破壊されて機能を失ってしまいます。

守護神「熱ショックたんぱく質（HSP）」の登場

こうした過酷な環境からたんぱく質を守るのが、熱ショックたんぱく質（Heat Shock Protein：HSP）です。
HSPは「分子シャペロン」とも呼ばれます。シャペロンとは、フランス語で「介添人（社交場に同行する年配の女性）」を意味し、壊れかけた他のたんぱく質に寄り添い、構造を修復したり、正しく折り畳み直したりするサポーターのような役割を果たします。

HSPは、以下のようなダメージから細胞を保護します。

• 熱による変性の抑制
• 酸性環境や機械的ストレスへの耐性
• 活性酸素による細胞ダメージの修復

HSPは「ストレスたんぱく質」

HSPは熱だけでなく、紫外線、有害物質、炎症、酸化ストレスなど、さまざまな刺激に反応して体内で増強されるため、「ストレスたんぱく質」とも呼ばれます。つまり、HSPは私たちの体を守る「細胞の防御部隊」なのです。

近年の研究では、適切な強度のトレーニングやサウナ、温冷交代浴など、「あえて軽微なストレスを体に与えること」でHSPの産生が促進され、結果としてストレス耐性や免疫力の向上、疲労回復の促進につながることが明らかになっています。

まとめ｜HSPは体内たんぱく質を守る「裏方のヒーロー」

• たんぱく質は、構造が命のデリケートな分子である。
• 酵素や輸送体は、温度やpHの変化で容易に機能が低下する。
• HSP（シャペロン）は、たんぱく質の「変性」を防ぎ、修復を担う。
• 適度な運動や入浴などの刺激が、HSPを増やし、タフな体を作る。

日々の健康維持やパフォーマンス向上のために、HSPを意識した「適切な負荷」と「温熱習慣」を取り入れてみてはいかがでしょうか。

※本記事は、新R25に掲載された実績を持ち、トレーナー養成スクールの講師としても活動する井上裕司が監修しています。
健康・栄養・トレーニングに関する一般的な情報提供を目的としており、医療上の診断や治療を目的としたものではありません。
体調や症状に不安がある方は、必ず医師や専門の医療機関にご相談ください。

【引用論文】

• Lindquist, S., & Craig, E. A. (1988). The heat-shock proteins. Annual review of genetics, 22(1), 631-677. (HSPの基礎研究)
• Kregel, K. C. (2002). Heat shock proteins: modifying the response to inflammation and hyperthermia. Applied Physiology, 92(5), 2177-2186. (運動と熱、HSPの関係)
• Iguchi, M., et al. (2012). Heat stress and cardiovascular, hormonal, and metabolic responses in humans. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. (入浴やサウナの熱刺激と生理反応)
• Hartl, F. U. (1996). Molecular chaperones in cellular protein folding. Nature, 381(6583), 571-579. (分子シャペロンの機能に関する古典的名著)