Kyselina alfa-ketoglutarová - Alpha-Ketoglutaric acid
 | tento článek potřebuje další citace pro ověření. (Září 2011) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) |
 | |
| Jména | |
|---|---|
| Preferovaný název IUPAC Kyselina 2-oxopentandiová | |
| Ostatní jména Kyselina 2-ketoglutarová kyselina alfa-ketoglutarová Kyselina 2-oxoglutarová Kyselina oxoglutarová | |
| Identifikátory | |
3D model (JSmol ) | |
| ChEBI | |
| ChemSpider | |
| DrugBank | |
| Informační karta ECHA | 100.005.756  |
| KEGG | |
| Pletivo | alfa-ketoglutarová + kyselina |
PubChem CID | |
| UNII | |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
| Vlastnosti | |
| C5H6Ó5 | |
| Molární hmotnost | 146,11 g / mol |
| Bod tání | 115 ° C (239 ° F; 388 K) |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 ověřit (co je   ?) | |
| Reference Infoboxu | |
Kyselina α-ketoglutarová (Kyselina 2-oxoglutarová) je jedním ze dvou keton deriváty kyselina glutarová. Termín „kyselina ketoglutarová“, pokud není dále kvalifikován, téměř vždy odkazuje na variantu alfa. Kyselina β-ketoglutarová se liší pouze podle polohy keton funkční skupina, a je mnohem méně časté.
Své anion, α-ketoglutarát také zvaný 2-oxoglutarát, je důležitá biologická sloučenina. To je keto kyselina produkovaný deaminace z glutamát, a je meziproduktem v Krebsův cyklus.
Funkce
Alanin transamináza
Enzym alanin transamináza převádí α-ketoglutarát a L-alanin na L-glutamát a pyruvát jako reverzibilní proces.
Krebsův cyklus
α-Ketoglutarát je klíčovým meziproduktem v Krebsův cyklus, přichází po isocitrát a dříve sukcinyl CoA. Anaplerotické reakce může v tomto okamžiku doplnit cyklus syntézou α-ketoglutarátu z transaminace glutamátem nebo působením glutamát dehydrogenáza na glutamátu.
Tvorba aminokyselin
Glutamin je syntetizován z glutamátu glutamin syntetázou, která využívá adenosintrifosfát k vytvoření glutamylfosfátu; tento meziprodukt je napaden amoniakem jako nukleofilem, který poskytuje glutamin a anorganický fosfát. Prolin, arginin a lysin (v některých organismech) jsou další syntetizované aminokyseliny.[2] Tyto tři aminokyseliny pocházejí z glutamátu s přidáním dalších kroků nebo enzymů pro usnadnění reakcí.
Transportér dusíku
Další funkcí je kombinovat s dusík uvolňován v buňkách, a tím brání přetížení dusíkem.
α-Ketoglutarát je jedním z nejdůležitějších transportérů dusíku v metabolických drahách. Aminoskupiny aminokyselin jsou k němu připojeny (pomocí transaminace ) a přeneseny do jater, kde močovinový cyklus koná se.
α-Ketoglutarát se transaminuje spolu s glutaminem za vzniku excitačního neurotransmiter glutamát. Glutamát pak může být dekarboxylovaný (vyžadující vitamin B6 ) do inhibičního neurotransmiteru kyselina gama-aminomáselná.
Uvádí se, že vysoká amoniak a / nebo mohou nastat vysoké hladiny dusíku s vysokou protein příjem, nadměrná expozice hliníku, Reyův syndrom, cirhóza, a porucha močovinového cyklu.[Citace je zapotřebí ]
Hraje roli při detoxikaci amoniaku v mozku.[3][4][5]
Vztah k molekulárnímu kyslíku
Působí jako co-substrát pro a-ketoglutarát-dependentní hydroxyláza, hraje také důležitou funkci při oxidačních reakcích zahrnujících molekulární kyslík.
Molekulární kyslík (O.2) přímo oxiduje mnoho sloučenin k produkci užitečných produktů v organismu, jako např antibiotika, v reakcích katalyzovaných oxygenázy. V mnoha oxygenázách pomáhá α-ketoglutarát reakci tím, že je oxidován hlavním Podklad. EGLN1, jedna z a-ketoglutarát-dependentních oxygenáz, je O2 senzor, informující organismus o hladině kyslíku v jeho prostředí.[je zapotřebí objasnění ]
V kombinaci s molekulárním kyslíkem je alfa-ketoglutarát jedním z požadavků na hydroxylaci prolin na hydroxyprolin při výrobě typu 1 kolagen.
Antioxidant
α-Ketoglutarát, který se uvolňuje několika typy buněk, snižuje hladinu peroxid vodíku a a-ketoglutarát byl vyčerpán a převeden na sukcinát v buněčném kultivačním médiu.[6]
Dlouhověkost
Studie zveřejnily vázaný α-ketoglutarát se zvýšenou životností u hlístic[7] a zvýšené rozpětí zdraví / životnost u myší.[8][9][10]
Imunitní regulace
Studie ukázala, že α-ketoglutarát podporuje diferenciaci TH1 a vyčerpání glutaminu (vyčerpáním jeho metabolitu, α-ketoglutarát upřednostňuje treg (regulační T-buňky) diferenciace. Mohlo by to hrát roli ve zkreslení rovnováhy ve prospěch tregs v nastavení deprivace aminokyselin, které lze vidět v mikroprostředí nádoru.[11]
Výroba
α-Ketoglutarát může být produkován:
- Oxidační dekarboxylace z isocitrát podle isocitrát dehydrogenáza
- Oxidační deaminace z glutamát podle glutamát dehydrogenáza
- Z kyselina galakturonová organismu Agrobacterium tumefaciens[12]
Alfa-ketoglutarát lze použít k výrobě:
Interaktivní mapa cest
Kliknutím na geny, bílkoviny a metabolity níže zobrazíte odkazy na příslušné články. [§ 1]
- ^ Interaktivní mapu cest lze upravit na WikiPathways: „TCACycle_WP78“.
Viz také
Reference
- ^ Index společnosti Merck, 13. vydání, 5320.
- ^ Ledwidge, Richard; Blanchard, John S. (1999). „Duální biosyntetická schopnost N-acetylornithinaminotransferázy v biosyntéze argininu a lysinu †“. Biochemie. 38 (10): 3019–3024. doi:10.1021 / bi982574a. PMID 10074354.
- ^ „Ulevuje infekční horečka autistickému chování tím, že uvolňuje glutamin z kosterních svalů jako provizorní palivo?“. Archivovány od originál dne 19. 05. 2014. Citováno 2014-05-19.
- ^ Ott, P; Clemmesen, O; Larsen, FS (červenec 2005). "Mozkové metabolické poruchy v mozku během akutního selhání jater: od hyperamonemie k energetickému selhání a proteolýze". Neurochemistry International. 47 (1–2): 13–8. doi:10.1016 / j.neuint.2005.04.002. PMID 15921824.
- ^ Hares, P; James, IM; Pearson, RM (květen - červen 1978). "Vliv ornithin alfa ketoglutarátu (OAKG) na reakci metabolismu mozku na hypoxii u psa". Mrtvice: Žurnál mozkové cirkulace. 9 (3): 222–4. doi:10.1161 / 01.STR.9.3.222. PMID 644619.
- ^ Long, L; Halliwell, B (2011). „Artefakty v buněčné kultuře: α-ketoglutarát může zachytit peroxid vodíku generovaný askorbátem a epigalokatechin galátem v médiu pro buněčnou kulturu“. Sdělení o biochemickém a biofyzikálním výzkumu. 406 (1): 20–24. doi:10.1016 / j.bbrc.2011.01.091. PMID 21281600.
- ^ Chin, RM; Fu, X; Pai, MY; Vergnes, L; Hwang, H; Deng, G; Diep, S; Lomenick, B; Meli, VS; Monsalve, GC; Hu, E; Whelan, SA; Wang, JX; Jung, G; Solis, GM; Fazlollahi, F; Kaweeteerawat, C; Quach, A; Nili, M; Krall, AS; Godwin, HA; Chang, HR; Faull, KF; Guo, F; Jiang, M; Trauger, SA; Saghatelian, A; Braas, D; Christofk, HR; Clarke, CF; Teitell, MA; Petrascheck, M; Reue, K; Jung, ME; Frand, AR; Huang, J (2014). „Metabolit α-ketoglutarát prodlužuje životnost tím, že inhibuje ATP syntázu a TOR“. Příroda. 510 (7505): 397–401. Bibcode:2014 Natur.510..397C. doi:10.1038 / příroda13264. PMC 4263271. PMID 24828042.
- ^ KaiserSep. 1, Jocelyn; 2020; Je 11:00 (2020-09-01). „Doplněk kulturistiky podporuje zdravé stárnutí a prodlužuje životnost, alespoň u myší“. Věda | AAAS. Citováno 2020-09-01.CS1 maint: číselné názvy: seznam autorů (odkaz)
- ^ „Metabolit produkovaný tělem zvyšuje životnost a dramaticky komprimuje morbiditu u myší v pozdním životě“. DOLAR. Citováno 2020-09-01.
- ^ Shahmirzadi, Azar Asadi; Edgar, Daniel; Liao, Chen-Yu (01.09.2020). „Alfa-ketoglutarát, endogenní metabolit, prodlužuje životnost a komprimuje morbiditu u stárnoucích myší“. Buněčný metabolismus. Citováno 2020-09-20.
- ^ Klysz, Dorota; Tai, Xuguang (29. září 2015). „Produkce α-ketoglutarátu závislá na glutaminu reguluje rovnováhu mezi generací pomocných T buněk 1 a generováním regulačních T buněk“. Vědecká signalizace. 8 (396): ra97. doi:10.1126 / scisignal.aab2610. PMID 26420908.
- ^ Richard, Peter; Hilditch, Satu (2009). „Katabolismus kyseliny d-galakturonové v mikroorganismech a jeho biotechnologický význam“. Aplikovaná mikrobiologie a biotechnologie. 82 (4): 597–604. doi:10.1007 / s00253-009-1870-6. ISSN 0175-7598. PMID 19159926.
| + H 2Ó | |||
 |  | NADH + H+ + CO 2 | |
| CoA | NAD+ | ||
