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α-酮戊二酸

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发表于 2019-1-3 00:12:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
α-酮戊二酸(2-氧戊二酸)是戊二酸的两种酮类衍生物之一。(术语“酮戊二酸”,如果不进一步限定,几乎总是指α变体)。β-酮戊二酸仅随酮官能团的位置而变化,很少见。其阴离子α-酮戊二酸酯(α-KG,又称2-氧戊二酸酯或2OG)是一种重要的生物化合物。它是由谷氨酸脱氨产生的酮酸,是Krebs循环的中间体。

丙氨酸转氨酶
丙氨酸转氨酶(ALT)可逆地将α-酮戊二酸酯和L-丙氨酸分别转化为L-谷氨酸和丙酮酸。

Krebs循环
α-酮戊二酸酯是Krebs循环中的关键中间体,在异柠檬酸盐之后和琥珀酰辅酶A之前。此时,通过谷氨酸转氨合成α-酮戊二酸酯,或者通过谷氨酸脱氢酶对谷氨酸的作用,动脉硬化反应可以补充循环。

氨基酸的形成

谷氨酰胺是由谷氨酸通过谷氨酰胺合成酶合成的,谷氨酰胺合成酶利用ATP形成磷酸谷氨酰,这种中间体被氨攻击为亲核试剂,产生谷氨酰胺和无机磷酸盐。脯氨酸、精氨酸和赖氨酸(在有限的生物体中)也是其他合成的氨基酸。[2]这三个氨基酸通过添加进一步步骤或使用酶促进反应而从谷氨酸衍生而来。

氮转运体
另一个功能是与细胞内释放的氮结合,从而防止氮超载。α-酮戊二酸是代谢途径中最重要的氮转运体之一。氨基酸的氨基(通过转氨)与它相连,并被运送到发生尿素循环的肝脏。

α-酮戊二酸酯和谷氨酰胺一起被转氨,形成兴奋性神经递质谷氨酸。然后谷氨酸可以脱羧(需要维生素B6)进入抑制性神经递质GABA。据报道,高氨和/或高氮水平可发生于高蛋白摄入、过量铝暴露、雷氏综合征、肝硬化和尿素循环紊乱。它在脑内也可以起到胺解毒的作用。

与分子氧的关系
它作为α-酮戊二酸依赖羟化酶的共同底物,在涉及分子氧的氧化反应中也发挥着重要作用。分子氧(O2)直接氧化许多化合物,在由加氧酶催化的反应中,在生物体中产生有用的产品,如抗生素等。在许多加氧酶中,α-酮戊二酸通过与主要底物一起氧化来帮助反应。事实上,α-酮戊二酸依赖的氧合酶之一是O2传感器,告知生物体其环境中的氧水平。
结合分子氧,α-酮戊二酸是生产1型胶原时脯氨酸羟化成羟脯氨酸的要求之一。

抗氧化剂
已知α-酮戊二酸被几种细胞释放后,过氧化氢水平降低,α-酮戊二酸在细胞培养基中耗尽并转化为琥珀酸。

增加寿命
2014年5月14日发布的一项研究表明α-酮戊二酸可以显著延长线虫的寿命。

免疫调节
最近的研究表明,α-酮戊二酸促进TH1的分化和谷氨酰胺的消耗(通过消耗其代谢产物,α-酮戊二酸有利于调节性T细胞)的分化。在肿瘤微环境中可见的氨基酸剥夺的设置中,它可能发挥了偏向于tregs的平衡的作用。
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