альфа- кетоглутаровая кислота

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален.
Найти источники: «Альфа-кетоглутаровая кислота» - новости · газеты · книги · ученый · JSTOR ( сентябрь 2011 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

α-Кетоглутаровая кислота ^[1]
Имена

Предпочтительное название IUPAC 2-оксопентандиовая кислота
Другие названия 2-кетоглутаровая кислота, альфа-кетоглутаровая кислота, 2-оксоглутаровая кислота, оксоглутаровая кислота.
Идентификаторы
Количество CAS	328-50-7^Y
3D модель ( JSmol )	Интерактивное изображение
ЧЭБИ	ЧЕБИ: 30915^Y
ChemSpider	50^Y
DrugBank	DB02926^N
ECHA InfoCard	100,005,756
IUPHAR / BPS	3636
КЕГГ	C00026^Y
MeSH	альфа-кетоглутаровая + кислота
PubChem CID	51
UNII	8ID597Z82X^Y
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID5033179
ИнЧИ InChI = 1S / C5H6O5 / c6-3 (5 (9) 10) 1-2-4 (7) 8 / h1-2H2, (H, 7,8) (H, 9,10)^Y Ключ: KPGXRSRHYNQIFN-UHFFFAOYSA-N^Y InChI = 1 / C5H6O5 / c6-3 (5 (9) 10) 1-2-4 (7) 8 / h1-2H2, (H, 7,8) (H, 9,10) Ключ: KPGXRSRHYNQIFN-UHFFFAOYAN
Улыбки O = C (O) C (= O) CCC (= O) O
Характеристики
Химическая формула	С ₅ Н ₆ О ₅
Молярная масса	146,11 г / моль
Температура плавления	115 ° С (239 ° F, 388 К)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
N проверить ( что есть ?)^YN
Ссылки на инфобоксы

α-Кетоглутаровая кислота ( 2-оксоглутаровая кислота ) является одним из двух кетоновых производных глутаровой кислоты . Термин «кетоглутаровая кислота», если он не уточняется, почти всегда относится к альфа-варианту. β-Кетоглутаровая кислота варьируется только положением функциональной группы кетона и встречается гораздо реже.

Его анион , α-кетоглутарат, также называемый 2-оксоглутаратом , является важным биологическим соединением. Это кето кислоты получают путем дезаминирования из глутамата , и является промежуточным продуктом в цикле Кребса .

Функции [ править ]

Аланин трансаминаза [ править ]

Фермент аланинаминотрансфераза преобразует α-кетоглутарат и L - аланин с L -glutamate и пируват , соответственно, в качестве обратимого процесса.

Цикл Кребса [ править ]

α-Кетоглутарат является ключевым промежуточным продуктом в цикле Кребса , идущим после изоцитрата и до сукцинил-КоА . Анаплеротические реакции могут восполнить цикл на этом этапе путем синтеза α-кетоглутарата путем трансаминирования глутамата или посредством действия глутаматдегидрогеназы на глутамат.

Образование аминокислот [ править ]

Глутамин синтезируется из глутамата глутамин синтетазой, которая использует аденозинтрифосфат для образования глутамилфосфата; этот промежуточный продукт подвергается атаке аммиака как нуклеофила с образованием глутамина и неорганического фосфата. Пролин, аргинин и лизин (у некоторых организмов) также являются синтезируемыми другими аминокислотами. ^[2] Эти три аминокислоты получают из глутамата с добавлением дополнительных стадий или ферментов для облегчения реакций.

Транспортер азота [ править ]

Другая функция - объединение с азотом, высвобождаемым в клетках, что предотвращает перегрузку азотом.

α-Кетоглутарат - один из важнейших переносчиков азота в метаболических путях. Аминогруппы аминокислот присоединяются к нему (путем трансаминирования ) и переносятся в печень, где происходит цикл мочевины .

α-Кетоглутарат трансаминируется вместе с глутамином с образованием возбуждающего нейромедиатора глутамата . Затем глутамат может быть декарбоксилирован (для чего требуется витамин B 6 ) в ингибирующий нейромедиатор гамма-аминомасляную кислоту .

Сообщается, что высокий уровень аммиака и / или высокий уровень азота может возникать при высоком потреблении белка , чрезмерном воздействии алюминия, синдроме Рея , циррозе и нарушении цикла мочевины . ^{[ необходима цитата ]}

Он играет роль в детоксикации аммиака в головном мозге. ^[3]^[4]^[5]

Связь с молекулярным кислородом [ править ]

Действуя как вспомогательный субстрат для α-кетоглутарат-зависимой гидроксилазы , он также играет важную роль в реакциях окисления с участием молекулярного кислорода.

Молекулярный кислород (O ₂ ) непосредственно окисляет многие соединения с образованием полезных продуктов в организме, таких как антибиотики , в реакциях, катализируемых оксигеназами . Во многих оксигеназах α-кетоглутарат помогает реакции, окисляясь основным субстратом . EGLN1 , одна из α-кетоглутарат-зависимых оксигеназ, является сенсором O ₂ , информирующим организм об уровне кислорода в окружающей его среде. ^{[ требуется разъяснение ]}

В сочетании с молекулярным кислородом альфа-кетоглутарат является одним из требований для гидроксилирования пролина до гидроксипролина при производстве коллагена 1 типа .

Антиоксидант [ править ]

α-Кетоглутарат, который выделяется несколькими типами клеток, снижает уровень перекиси водорода , а α-кетоглутарат истощается и превращается в сукцинат в средах для культивирования клеток. ^[6]

Долголетие [ править ]

Исследования показали, что α-кетоглутарат связан с увеличением продолжительности жизни нематодных червей ^[7] и увеличением продолжительности жизни / здоровья у мышей. ^[8]^[9]^[10]

Иммунная регуляция [ править ]

Исследование показало, что в условиях отсутствия глутамина α-кетоглутарат способствует дифференцировке наивных CD4 + Т-клеток в TH1, в то же время ингибируя их дифференцировку в противовоспалительные Treg-клетки. ^[11]

Производство [ править ]

α-Кетоглутарат может производиться:

Окислительное декарбоксилирование из изоцитрата по изоцитратдегидрогеназы
Окислительное дезаминирование из глутамата с помощью глутаматдегидрогеназы
Из галактуроновой кислоты организмом Agrobacterium tumefaciens ^[12]

Альфа-кетоглутарат можно использовать для производства:

Креатин-альфа-кетоглутарат

Интерактивная карта проезда [ править ]

Нажмите на гены, белки и метаболиты ниже, чтобы ссылки на соответствующие статьи. ^{[§ 1]}

^ Интерактивную карту путей можно редактировать на WikiPathways: "TCACycle_WP78" .

См. Также [ править ]

2OG-зависимые диоксигеназы

Ссылки [ править ]

Перейти ↑ Merck Index , 13-е издание, 5320 .
^ Ледвидж, Ричард; Бланшар, Джон С. (1999). «Двойная биосинтетическая способность N-ацетилорнитин аминотрансферазы в биосинтезе аргинина и лизина †». Биохимия . 38 (10): 3019–3024. DOI : 10.1021 / bi982574a . PMID 10074354 .
^ «Уменьшает ли инфекционная лихорадка аутичное поведение, высвобождая глютамин из скелетных мышц в качестве временного топлива?» . Архивировано из оригинала на 2014-05-19 . Проверено 19 мая 2014 .
^ Отт, П; Clemmesen, O; Ларсен, Ф.С. (июль 2005 г.). «Нарушения церебрального метаболизма в головном мозге при острой печеночной недостаточности: от гипераммонемии до энергетической недостаточности и протеолиза». Neurochemistry International . 47 (1–2): 13–8. DOI : 10.1016 / j.neuint.2005.04.002 . PMID 15921824 .
^ Зайцы, P; Джеймс, И. М.; Пирсон, Р.М. (май – июнь 1978 г.). «Влияние орнитина альфа-кетоглутарата (OAKG) на реакцию метаболизма мозга на гипоксию у собак» . Инсульт: журнал мозгового кровообращения . 9 (3): 222–4. DOI : 10.1161 / 01.STR.9.3.222 . PMID 644619 .
^ Длинный, L; Холливелл, Б. (2011). «Артефакты в культуре клеток: α-Кетоглутарат может улавливать перекись водорода, образующуюся аскорбатом и галлатом эпигаллокатехина в средах для культивирования клеток». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 406 (1): 20–24. DOI : 10.1016 / j.bbrc.2011.01.091 . PMID 21281600 .
^ Подбородок, RM; Fu, X; Пай, MY; Vergnes, L; Hwang, H; Дэн, G; Diep, S; Ломеник, В; Meli, VS; Monsalve, GC; Hu, E; Уилан, С.А.; Ван, JX; Юнг, G; Солис, GM; Фазлоллахи, Ф; Kaweeteerawat, C; Quach, А; Нили, М; Krall, AS; Годвин, штат Гавайи; Чанг, HR; Faull, KF; Guo, F; Цзян, М. Trauger, SA; Сагательян, А; Braas, D; Кристофк, HR; Кларк, CF; Тейтелл, Массачусетс; Петрашек, М; Reue, K; Юнг, ME; Frand, AR; Хуанг, Дж (2014). «Метаболит α-кетоглутарат увеличивает продолжительность жизни, ингибируя АТФ-синтазу и TOR» . Природа . 510 (7505): 397–401. Bibcode : 2014Natur.510..397C . DOI : 10,1038 / природа13264 . PMC 4263271 . PMID 24828042 .
^ KaiserSep. 1, Джоселин; 2020; Ут, 11:00 (01.09.2020). «Добавка для бодибилдинга способствует здоровому старению и продлевает продолжительность жизни, по крайней мере, у мышей» . Наука | AAAS . Проверено 1 сентября 2020 .CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
^ «Метаболит, вырабатываемый организмом, увеличивает продолжительность жизни и резко снижает заболеваемость мышей в позднем возрасте» . БАК . Проверено 1 сентября 2020 .
^ Shahmirzadi, Азар Asadi; Эдгар, Дэниел; Ляо, Чен-Ю (2020-09-01). «Альфа-кетоглутарат, эндогенный метаболит, увеличивает продолжительность жизни и снижает заболеваемость стареющих мышей» . Клеточный метаболизм . Проверено 20 сентября 2020 .
^ Klysz, Дорота; Тай, Сюйгуан (29 сентября 2015 г.). «Глутамин-зависимая продукция α-кетоглутарата регулирует баланс между Т-хелпером 1 и генерацией регуляторных Т-клеток» . Научная сигнализация . 8 (396): ra97. DOI : 10.1126 / scisignal.aab2610 . PMID 26420908 .
^ Ричард, Питер; Хилдич, Сату (2009). «Катаболизм d-галактуроновой кислоты в микроорганизмах и его биотехнологическое значение». Прикладная микробиология и биотехнология . 82 (4): 597–604. DOI : 10.1007 / s00253-009-1870-6 . ISSN 0175-7598 . PMID 19159926 .

vте Путь метаболизма цикла лимонной кислоты
Ацетил-КоА + H 2О	Оксалоацетат НАДН + Н ⁺ НАД ⁺ Малат H ₂ O Фумарат FADH ₂ FAD Сукцинат КоА + АТФ (ГТФ) P _i + ADP (ВВП) Сукцинил-КоА
Ацетил-КоА + H 2О		НАДН + Н ⁺ + СО 2
CoA		НАД ⁺
	Цитрат ЧАС 2О цис- Аконитат ЧАС 2О Изоцитрат НАД (P) ⁺ НАД (Ф) Н + Н ⁺ Оксалосукцинат CO 2 2-оксоглутарат

[WikiPathways-13] Интерактивную карту путей можно редактировать на WikiPathways: "TCACycle_WP78" .

[1] Перейти ↑ Merck Index , 13-е издание, 5320 .

[2] Ледвидж, Ричард; Бланшар, Джон С. (1999). «Двойная биосинтетическая способность N-ацетилорнитин аминотрансферазы в биосинтезе аргинина и лизина †». Биохимия . 38 (10): 3019–3024. DOI : 10.1021 / bi982574a . PMID 10074354 .

[3] «Уменьшает ли инфекционная лихорадка аутичное поведение, высвобождая глютамин из скелетных мышц в качестве временного топлива?» . Архивировано из оригинала на 2014-05-19 . Проверено 19 мая 2014 .

[4] Отт, П; Clemmesen, O; Ларсен, Ф.С. (июль 2005 г.). «Нарушения церебрального метаболизма в головном мозге при острой печеночной недостаточности: от гипераммонемии до энергетической недостаточности и протеолиза». Neurochemistry International . 47 (1–2): 13–8. DOI : 10.1016 / j.neuint.2005.04.002 . PMID 15921824 .

[5] Зайцы, P; Джеймс, И. М.; Пирсон, Р.М. (май – июнь 1978 г.). «Влияние орнитина альфа-кетоглутарата (OAKG) на реакцию метаболизма мозга на гипоксию у собак» . Инсульт: журнал мозгового кровообращения . 9 (3): 222–4. DOI : 10.1161 / 01.STR.9.3.222 . PMID 644619 .

[6] Длинный, L; Холливелл, Б. (2011). «Артефакты в культуре клеток: α-Кетоглутарат может улавливать перекись водорода, образующуюся аскорбатом и галлатом эпигаллокатехина в средах для культивирования клеток». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 406 (1): 20–24. DOI : 10.1016 / j.bbrc.2011.01.091 . PMID 21281600 .

[doi:10.1038/nature13264-7] Подбородок, RM; Fu, X; Пай, MY; Vergnes, L; Hwang, H; Дэн, G; Diep, S; Ломеник, В; Meli, VS; Monsalve, GC; Hu, E; Уилан, С.А.; Ван, JX; Юнг, G; Солис, GM; Фазлоллахи, Ф; Kaweeteerawat, C; Quach, А; Нили, М; Krall, AS; Годвин, штат Гавайи; Чанг, HR; Faull, KF; Guo, F; Цзян, М. Trauger, SA; Сагательян, А; Braas, D; Кристофк, HR; Кларк, CF; Тейтелл, Массачусетс; Петрашек, М; Reue, K; Юнг, ME; Frand, AR; Хуанг, Дж (2014). «Метаболит α-кетоглутарат увеличивает продолжительность жизни, ингибируя АТФ-синтазу и TOR» . Природа . 510 (7505): 397–401. Bibcode : 2014Natur.510..397C . DOI : 10,1038 / природа13264 . PMC 4263271 . PMID 24828042 .

[8] KaiserSep. 1, Джоселин; 2020; Ут, 11:00 (01.09.2020). «Добавка для бодибилдинга способствует здоровому старению и продлевает продолжительность жизни, по крайней мере, у мышей» . Наука | AAAS . Проверено 1 сентября 2020 .CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )

[9] «Метаболит, вырабатываемый организмом, увеличивает продолжительность жизни и резко снижает заболеваемость мышей в позднем возрасте» . БАК . Проверено 1 сентября 2020 .

[10] Shahmirzadi, Азар Asadi; Эдгар, Дэниел; Ляо, Чен-Ю (2020-09-01). «Альфа-кетоглутарат, эндогенный метаболит, увеличивает продолжительность жизни и снижает заболеваемость стареющих мышей» . Клеточный метаболизм . Проверено 20 сентября 2020 .

[DOI:10.1126/scisignal.aab2610-11] Klysz, Дорота; Тай, Сюйгуан (29 сентября 2015 г.). «Глутамин-зависимая продукция α-кетоглутарата регулирует баланс между Т-хелпером 1 и генерацией регуляторных Т-клеток» . Научная сигнализация . 8 (396): ra97. DOI : 10.1126 / scisignal.aab2610 . PMID 26420908 .

[RichardHilditch2009-12] Ричард, Питер; Хилдич, Сату (2009). «Катаболизм d-галактуроновой кислоты в микроорганизмах и его биотехнологическое значение». Прикладная микробиология и биотехнология . 82 (4): 597–604. DOI : 10.1007 / s00253-009-1870-6 . ISSN 0175-7598 . PMID 19159926 .

[1]