Α-кетоглутарова кислота

α-Кетоглутарова кислота
Систематична назва	2-оксопентандіоієва кислота
Інші назви	2-кетоглутарова кислота, 2-оксоглутарова кислота
Ідентифікатори
Номер CAS	328-50-7
Номер EINECS	206-330-3
DrugBank	DB08845
KEGG	C00026
ChEBI	30915
SMILES	O=C(O)C(=O)CCC(=O)O
InChI	InChI=1S/C5H6O5/c6-3(5(9)10)1-2-4(7)8/h1-2H2,(H,7,8)(H,9,10)
Номер Бельштейна	1705689
Номер Гмеліна	602480
Властивості
Молекулярна формула	C5H6O5
Молярна маса	146,1 г/моль
Зовнішній вигляд	білі кристали
Тпл	115 °C
	Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
	Інструкція з використання шаблону
	Примітки картки

α-Кетоглутарова кислота – хімічна органічна сполука, одне з двох можливих кето-похідних глутарової кислоти. Коли вживається загальна назва «кетоглутарова кислота», майже завжди мається на увазі альфа-похідне. β-Кетоглутарова кислота відрізняється від альфа-ізомеру положенням карбонільної функціональної групи і є значно менш поширеною.

Аніон α-кетоглутарової кислоти, що має назву α-кетоглутарат (α-KG, або також оксо-глутарат), відіграє важливу роль у живих організмах. Він є кетокислотою, що утворюється в результаті дезамінування глутамату. Він також є одним з інтермедіатів циклу трикарбонових кислот.

Біологічна роль

Цикл трикарбонових кислот

α-Кетоглутарат є ключовою проміжною сполукою в циклі трикарбонових кислот. Він розташований після ізоцитрату і передує сукциніл-CoA. Анаперотичні реакції можуть підживлювати цикл в цьому місці шляхом синтезу α-кетоглутарату через трансамінування глутамату або через дію глутаматдегідрогенази на глутамат.

Біосинтез амінокислот

Глутамін біосинтезується з глутамату глутамінсинтазою, яка використовує АТФ для перетворення глутамату на глутамілфосфат; цей інтермедіат зазнає нуклеофільної атаки іоном амонію, в результаті чого утворюється глутамін та неорганічний фосфат.

Транспорт азоту

Кетоглутарова кислота також бере участь у метаболізмі азоту. Вона реагує з азотвісними сполуками, що утворюються в клітині, запобігаючи таким чином перенасичення клітин цими сполуками.

α-Кетоглутарат є одним з найважливіших транспортерів азоту в метаболічних шляхах. Аміносполуки приєднуються до нього (шляхом переамінування) та транспортуються в печінку, де вступають в цикл сечовини.

α-Кетоглутарат трансамінується із утворенням збуджуючого нейромедіатора глутамату. Глутамат в свою чергу може бути декарбоксильований (у присутності вітаміну B₆) до іншого нейромедіатора — ГАМК.

Відомо що надлишкове утворення амонію та інших похідних азоту спостерігається при вживанні в їжу великої кількості протеїнів, синдромі Рея, цирозі печінки, а також при порушеннях в циклі сечовини.

Кетоглутарова кислота є важливою для детоксифікації амонію, зокрема в головному мозку.^[1]^[2]^[3]

Косубстрат окиснення

Виступаючи як косубстрат, кетоглутарат бере участь у реакціях окиснення молекулярним киснем.

Молекулярний кисень (O₂) окиснює багато речовин в організмі в реакціях, що каталізуються оксигеназами. В багатьох реакціях α-кетоглутарат допомагає процесу як косубстрат, тобто така сполука, що також зазнає окиснення.

Прикладом такої реакції є окиснення проліну до гідроксипроліну, що є необхідним для утворення колагену.

Антиоксидант

α-Кетоглутарат знижує рівень перекису водню в культурі клітин.^[4]

Шляхи біосинтезу

Окиснювальне декарбоксилювання ізоцитрату ізоцитрат-дегідрогеназою;
окиснювальне дезамінування глутамінової кислоти глутамат дегідрогеназою.
з галатуронової ксилоти в Agrobacterium tumefaciens.^[5]

Посилання

↑ Does infectious fever relieve autistic behavior by releasing glutamine from skeletal muscles as provisional fuel?. Архів оригіналу за 19 травня 2014. Процитовано 29 червня 2016.
↑ Ott, P; Clemmesen, O; Larsen, FS (Jul 2005). Cerebral metabolic disturbances in the brain during acute liver failure: from hyperammonemia to energy failure and proteolysis. Neurochemistry international. 47 (1-2): 13—8. doi:10.1016/j.neuint.2005.04.002. PMID 15921824.
↑ Hares, P; James, IM; Pearson, RM (May–Jun 1978). Effect of ornithine alpha ketoglutarate (OAKG) on the response of brain metabolism to hypoxia in the dog (PDF). Stroke; a journal of cerebral circulation. 9 (3): 222—4. doi:10.1161/01.STR.9.3.222. PMID 644619. Архів оригіналу (PDF) за 6 липня 2016. Процитовано 29 червня 2016.
↑ Long, L; Halliwell, B (2011). Artefacts in cell culture: α-Ketoglutarate can scavenge hydrogen peroxide generated by ascorbate and epigallocatechin gallate in cell culture media. Biochemical and Biophysical Research Communications. 406 (1): 20—24. doi:10.1016/j.bbrc.2011.01.091.
↑ Richard, Peter; Hilditch, Satu (2009). d-Galacturonic acid catabolism in microorganisms and its biotechnological relevance. Applied Microbiology and Biotechnology. 82 (4): 597—604. doi:10.1007/s00253-009-1870-6. ISSN 0175-7598.

[1] Does infectious fever relieve autistic behavior by releasing glutamine from skeletal muscles as provisional fuel?. Архів оригіналу за 19 травня 2014. Процитовано 29 червня 2016.

[2] Ott, P; Clemmesen, O; Larsen, FS (Jul 2005). Cerebral metabolic disturbances in the brain during acute liver failure: from hyperammonemia to energy failure and proteolysis. Neurochemistry international. 47 (1-2): 13—8. doi:10.1016/j.neuint.2005.04.002. PMID 15921824.

[3] Hares, P; James, IM; Pearson, RM (May–Jun 1978). Effect of ornithine alpha ketoglutarate (OAKG) on the response of brain metabolism to hypoxia in the dog (PDF). Stroke; a journal of cerebral circulation. 9 (3): 222—4. doi:10.1161/01.STR.9.3.222. PMID 644619. Архів оригіналу (PDF) за 6 липня 2016. Процитовано 29 червня 2016.

[4] Long, L; Halliwell, B (2011). Artefacts in cell culture: α-Ketoglutarate can scavenge hydrogen peroxide generated by ascorbate and epigallocatechin gallate in cell culture media. Biochemical and Biophysical Research Communications. 406 (1): 20—24. doi:10.1016/j.bbrc.2011.01.091.

[RichardHilditch2009-5] Richard, Peter; Hilditch, Satu (2009). d-Galacturonic acid catabolism in microorganisms and its biotechnological relevance. Applied Microbiology and Biotechnology. 82 (4): 597—604. doi:10.1007/s00253-009-1870-6. ISSN 0175-7598.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]