Fenylacetylglutamin - Phenylacetylglutamine

Fenylacetylglutamin
Fenylacetylglutamin.png
Jména
Název IUPAC
5-amino-5-oxo-2 - [(1-oxo-2-fenylethyl) amino] pentanová kyselina
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChEBI
ChemSpider
UNII
Vlastnosti
C13H16N2Ó4
Molární hmotnost264.281 g · mol−1
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Fenylacetylglutamin je produkt tvořený časování z fenylacetát a glutamin. Je to běžné metabolit který se přirozeně vyskytuje u člověka moč.

S vysoce dusíkatou sloučeninou se nejčastěji setkáváme u lidských subjektů poruchy močovinového cyklu spojené s uremickými stavy v těle. Tyto podmínky, jako např uremie nebo hyperamonémie, mají tendenci způsobovat vysokou hladinu dusíku ve formě amoniaku v krvi. Uremické stavy jsou výsledkem poškození enzymů, které přeměňují amoniak na močovinu, primární dusíkatý odpadní metabolit v močovinovém cyklu.[1]

Metabolismus

Fenylacetylglutamin je primárním metabolitem degradace fenylacetátu v přítomnosti glutaminu v játrech. Rovněž se v těle produkuje ve vyšších koncentracích cestou metabolické degradace farmaceutických sloučenin fenylbutyrát sodný, glycerol fenylbutyrát, a fenylacetát sodný, považované za toxičtější, které se používají jako léčba fyziologické dysfunkce při cyklování močoviny.[2]

Fenylbutyrát je beta-oxidovaný na fenylacetát, který je konjugován s glutaminem v játrech a vylučován ledvinami. Fenylacetylglutamin je produktem uremických stavů, které vyžadují alternativní cestu k cyklu močoviny pro odstranění dusíkatého odpadu. Tento proces produkuje srovnatelné hladiny fenylacetylglutaminu v moči ve vztahu k hladinám močoviny ve správně fungujícím cyklu močoviny. Za 24 hodin se 80-100% dávky fenylbutyrátu vylučuje močí jako fenylacetylglutamin.[3]

Metabolismus a konjugace fenylacetátu s glutaminem v játrech zahrnuje acetylaci aminokyselin prováděnou enzym fenylacetyltranferáza nebo glutamin-N-acetyltransferáza. Enzym katalyzuje reakci substrátů fenylacetyl-CoA a L-glutaminu za vzniku CoA a alfa-N-fenylacetyl-L-glutaminu a kyseliny fenyloctové.[4][5] Katalytický enzym byl izolován v lidských jaterních mitochondriích. Dále byl fenylacetylglutamin nalezen v lidské moči, ale ne v vylučovacím materiálu potkanů, psů, koček, opic, ovcí nebo koní. Během metabolického procesu je fenylacetylglutamin vázán a konjugován volnou plazmou v ledvinách, aby se odstranil přebytek dusíku jeho vylučováním močí.

Jako biomarker

Zvýšené hladiny dusíku v krvi zvyšují množství glutaminu, primárního netoxického nosiče amoniaku v krvi, u pacientů s hyperamonemií a vrozenými chybami v syntéze močoviny.[6] Hladiny fenylacetylglutaminu v moči slouží jako účinnější biomarker pro vylučování dusíkatého odpadu než opatření krevní plazmy, která kolísají a jsou méně účinným terapeutickým monitorem hladin odpadního dusíku. 24hodinový test metabolické moči na fenylacetylglutamin poskytuje neinvazivní biomarker odpadního dusíku, který nejkonzistentněji odráží dávku kyseliny fenylbutyrové nebo glycerol-fenylbutyrátu používané k léčbě pacientů s poruchami močovinového cyklu.[7][8] Fenylacetylglutamin je izotopově značen 14C také slouží v širším smyslu k charakterizaci relativních rychlostí buněčných reakcí a funguje jako obecný neinvazivní biomarker pro glukoneogenezi a meziprodukty cyklu kyseliny citrónové v játrech.[4]

Chronická porucha ledvin

Vysoké hladiny fenylacetylglutaminu v moči po metabolismu střevní mikroflórou mohou také naznačovat časný pokles ledvin spojený s dysfunkcí ledvin a chronické onemocnění ledvin (ČKD).[9] U CKD je fenylacetylglutamin považován za uremický toxin, který je absorbován, cirkuluje a zadržován v krvi po mikrobiální fermentaci určitých proteinů a aminokyselin ve střevě.[10] Hladiny fenylacetylglutaminu v krvi v CKD se používají jako determinant úmrtnosti. Hladiny fenylacetylglutaminu v krvi se zvyšují s expozicí cigaretovému kouři u pacientů s ischemická srdeční selhání, kardiovaskulární riziko nebo hypertenze, při rozvoji onemocnění ledvin a u pacientů s diabetem 2. typu.[9]

Viz také

Reference

  1. ^ Jiang Y, Almannai M, Sutton VR, Sun Q, Elsea SH (listopad 2017). „Kvantifikace metabolitů fenylbutyrátu metodou UPLC-MS / MS ukazuje inverzní korelaci poměru fenylacetát: fenylacetylglutamin s hladinami glutaminu v plazmě“. Molekulární genetika a metabolismus. 122 (3): 39–45. doi:10.1016 / j.ymgme.2017.08.011. PMID  28888854.
  2. ^ Palir N, Ruiter JP, Wanders RJ, Houtkooper RH (květen 2017). „Identifikace enzymů podílejících se na oxidaci fenylbutyrátu“. Journal of Lipid Research. 58 (5): 955–961. doi:10.1194 / ml. M075317. PMC  5408614. PMID  28283530.
  3. ^ Mokhtarani M, Diaz GA, Rhead W, Lichter-Konecki U, Bartley J, Feigenbaum A a kol. (Listopad 2012). "Fenylacetylglutamin v moči jako dávkovací biomarker pro pacienty s poruchami močovinového cyklu". Molekulární genetika a metabolismus. 107 (3): 308–14. doi:10.1016 / j.ymgme.2012.08.006. PMC  3608516. PMID  22958974.
  4. ^ A b Yang D, Brunengraber H (duben 2000). „Glutamát, okno intermediárního metabolismu jater“. The Journal of Nutrition. 130 (4S Suppl): 991S – 4S. doi:10.1093 / jn / 130.4.991s. PMID  10736368.
  5. ^ Moldave K, Meister A (srpen 1957). „Účast: fenylacetyl-adenylátu na enzymatické syntéze fenylacetylglutaminu“. Biochimica et Biophysica Acta. 25 (2): 434–5. doi:10.1016/0006-3002(57)90500-0. PMID  13471596.
  6. ^ Machado MC, Pinheiro da Silva F (2014-03-13). „Hyperamonémie způsobená poruchami močovinového cyklu: potenciálně smrtelný stav v prostředí intenzivní péče“. Journal of Intensive Care. 2 (1): 22. doi:10.1186/2052-0492-2-22. PMC  4407289. PMID  25908985.
  7. ^ Brusilow SW (únor 1991). „Fenylacetylglutamin může nahradit močovinu jako prostředek pro vylučování odpadního dusíku“. Pediatrický výzkum. 29 (2): 147–50. doi:10.1203/00006450-199102000-00009. PMID  2014149.
  8. ^ Mokhtarani M, Diaz GA, Lichter-Konecki U, Berry SA, Bartley J, McCandless SE a kol. (Prosinec 2015). „Koncentrace fenylacetylglutaminu v moči (U-PAGN) jako biomarkeru pro adherenci u pacientů s poruchami močovinového cyklu (UCD) léčených glycerol-fenylbutyrátem“. Zprávy o molekulární genetice a metabolismu. 5: 12–14. doi:10.1016 / j.ymgmr.2015.09.003. PMC  5471406. PMID  28649536.
  9. ^ A b Barrios C, Beaumont M, Pallister T, Villar J, Goodrich JK, Clark A a kol. (Srpen 2015). „Axis Gut-Microbiota-Metabolite in Early Early Renal Function Decline“. PLOS ONE. 10 (8): e0134311. Bibcode:2015PLoSO..1034311B. doi:10.1371 / journal.pone.0134311. PMC  4524635. PMID  26241311.
  10. ^ Hung SC, Kuo KL, Wu CC, Tarng DC (únor 2017). „Indoxylsulfát: nový kardiovaskulární rizikový faktor při chronickém onemocnění ledvin“. Journal of the American Heart Association. 6 (2): e005022. doi:10.1161 / jaha.116.005022. PMC  5523780. PMID  28174171.