Alpha-ketoglutarat egenskaper, funksjoner og applikasjoner

4832
Jonah Lester

De alfacetoglutarat Det er et organisk salt som produseres fra dissosiasjonen av ketoglutarsyre. Det er en forbindelse som har medisinsk bruk, og som også er tilstede i eukaryote og prokaryote celler, som utgjør en del av Krebs-syklusen (av sitronsyre eller trikarboksylsyrer).

Denne syklusen er av stor biologisk betydning, siden den fungerer som et mellomledd mellom glykolyse og den elektroniske transportkjeden, som igjen er assosiert med oksidativ fosforylering, en prosess som er ansvarlig for den metabolske produksjonen av ATP..

Strukturell formel for alfa-ketoglutaratanion. De to negative ladningene må balanseres av tilstedeværelsen av kationer, som gir salt. Kilde: NEUROtiker / Public domain

Alpha-ketoglutarat administreres intravenøst ​​for å forhindre hjerteskader under hjerteoperasjoner, relatert til blodstrømsproblemer. Det brukes også for å forhindre forringelse av muskler, som et resultat av kirurgi eller traumer..

Den brukes til fremstilling av medisiner for nyresykdommer, tarm- og magesykdommer, så vel som for mange tilstander; det vitenskapelige beviset for disse bruksområdene er imidlertid ikke overbevisende og lite.

Dette saltet oppfyller mange funksjoner, inkludert generering av aminosyrer, slik som prolin, glutamin og glutaminsyre. Det griper også inn i immunologiske prosesser, og i forbedring av strukturen og funksjonen til beinsystemet.

Artikkelindeks

  • 1 eiendommer
    • 1.1 Utseende
    • 1.2 Synonymer
    • 1.3 Molarmasse
    • 1.4 Molekylformel
    • 1.5 Løselighet i vann
    • 1.6 Smeltepunkt
    • 1.7 Kokepunkt
  • 2 funksjoner
    • 2.1 Krebs-syklus
    • 2.2 Syntese av aminosyrer
    • 2.3 Nitrogentransport
    • 2.4 Levetid og aldring
    • 2.5 Antioksidantfunksjon
  • 3 applikasjoner
    • 3.1 Hos dyr
    • 3.2 Hos mennesker
  • 4 Referanser

Eiendommer

Utseende

Hvitt pulver eller krystallinsk gult pulver.

Synonymer

α-ketoglutarat, 2-oksoglutarat og 2-ketoglutarat.

IUPAC foretrukket navn: 2-okso-pentandioat.

Molarmasse

144,08 g / mol

Molekylær formel

C5H4ELLER5to-

Merk at det er et anion som må ledsages av et kation for å balansere dets negative ladning; enten Na+, K+, ACto+ eller andre.

Vannløselighet

56,5 g / l

Smeltepunkt

113 - 115 ºC

Kokepunkt

Nedbrytes før koking.

Funksjoner

Krebs sykler

Alfa-ketoglutarat er en forbindelse som er en del av Krebs-syklusen. Det er dannet av virkningen av enzymet isocitrate dehydrogenase på isocitratet med generering av NADH og COto. Videre er alfa-ketoglutarat et sted for innlemmelse i Krebs-syklusen av glutaminsyre, en aminosyre.

Glutaminsyre transformeres til alfa-ketoglutarat, dette er en måte å unngå utarmning av komponentene i Krebs-syklusen. Stiene som oppfyller denne funksjonen kalles anaplerotisk. Deretter omdannes alfa-ketoglutarat til succinyl CoA.

Alpha-ketoglutarat er avgjørende i hastigheten på Krebs-syklusen og er involvert i flere metabolske veier. På samme måte er det en energikilde for cellefunksjon, slik det skjer med tarmceller..

Syntese av aminosyrer

Alfa-ketoglutarat er direkte eller indirekte involvert i dannelsen av forskjellige aminosyrer. Når den er tilstede i dietten, omdannes den i tarmceller (enterocytter) til prolin og leucin, blant andre aminosyrer..

Alfa-ketoglutarat er en kilde for syntesen av glutamin og glutaminsyre (glutamat); aminosyrer som stimulerer proteinsyntese. Glutamat, en nøytral sender, frigjort ved nerveender i beinvev, og i ferd med å inkorporere amin i alfa-ketoglutarat, produserer prolin.

Proline er en viktig aminosyre for syntesen av kollagen: et fibrøst protein som er veldig rikelig hos pattedyr og er en del av huden, bein, sener, brusk og tenner.

På den annen side leder alfa-ketoglutarat transformasjonen av prolin til hydroksyprolin. Dette forårsaker transformasjon av prokollagen til kollagen, og dannelsen av beinmatrisen.

Alpha-ketoglutarat aktiverer prolidase, et enzym som er involvert i resirkulering av prolin. I tillegg påvirker det beinvev gjennom virkningen av glutamat og glutamin.

Disse aminosyrene aktiverer syntesen av aminosyrene ornitin og arginin, som stimulerer utskillelsen av veksthormon..

Nitrogen transport

Alpha-ketoglutarat er involvert i prosessen med å transportere og eliminere nitrogen produsert av celler. Aminogruppene som er tilstede i aminosyrer overføres til alfa-ketoglutarat ved en transamineringsprosess. Disse aminogruppene overføres deretter til leveren..

Urea-syklusen forekommer i leveren. Sistnevnte og ammonium (NH4+) er de viktigste formene for nitrogenutskillelse i urinen. I tillegg spiller alfa-ketoglutarat en viktig rolle i avgiftning av nitrogen i hjernen..

Lang levetid og aldring

Alfa-ketoglutarat ville virke ved å øke forventet levealder i Caenorhabditis elegans-ormen, og virke spesifikt på TOR-komplekset (målet for rapamycin). Dette komplekset har vært knyttet til sykdommer som øker forekomsten under eldre mennesker.

En form for TOR, TORC1, er involvert i utbruddet av diabetes, hjertesykdom og kreft i alderdommen. TORC1 har blitt identifisert som forholdet mellom cellulær aldring og generering av disse sykdommene.

Alpha-ketoglutarat ser ut til å spille en rolle i inhiberingen av TOR-komplekset, så det vil spille en viktig rolle i å øke forventet levealder hos mennesker. Hemming av TORC1 hos eldre mennesker reduserer forekomsten av infeksjoner.

Antioksidant funksjon

Alfa-ketoglutarat virker som et antioksidant middel, og kan reagere med hydrogenperoksid for å danne suksinat, vann og karbondioksid. I tillegg er den i stand til å reagere med andre komponenter av reaktive oksygenarter (ROS).

Lindrer oksidativt stress, fungerer som en energikilde og antioksidant i pattedyrceller. Det øker også antioksidantkapasiteten ved å fremme syntesen av glutamin.

applikasjoner

Hos dyr

Alfa-ketoglutarat tilføres kalkuner, griser og rotter, noe som resulterer i en forbedring av beinkvaliteten, noe som kan være forårsaket av de positive effektene av en høyere produksjon av glutamat, siden det griper inn i reguleringen av beinmetabolismen..

På samme måte øker det syntesen av kollagen, som et resultat av større tilførsel av prolin. Dyr behandlet med alfaketoglutarat viser økt vekt, lengde, bentetthet, beinmineralt innhold og elastisk beinstyrke..

Hos mennesker

Alfa-ketoglutarat antas å bidra til å øke muskelproteinsyntese hos postoperative pasienter, samt forbedre aminosyremetabolismen hos dialysepasienter..

Legene gir det intravenøst ​​til pasienter under hjerteoperasjoner for å forhindre hjerteskade, og også for å forhindre muskelnedbrytning etter operasjonen. Forbindelsen hjelper produksjonen av muskelvev og helbreder sår.

Alfa-ketoglutarat har blitt brukt til forskjellige formål og forhold hos mennesker, for eksempel for å bekjempe bakterielle infeksjoner, leverproblemer, grå stær, og for å forbedre proteinbehandling av dialysepasienter. Det hjelper også med å forbedre atletisk ytelse.

Referanser

  1. Wikipedia. (2020). alfa-ketoglutarsyre. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
  2. Wu, N., Yang, M., Gaur, U., Xu, H., Yao, Y., & Li, D. (2016). Alpha-Ketoglutarate: Fysiologiske funksjoner og applikasjoner. Biomolekyler og terapi, 24 (1), 1-8. doi.org/10.4062/biomolther.2015.078
  3. Nasjonalt senter for bioteknologisk informasjon. (2020). Alfa-ketoglutarat. PubChem Database., CID = 164533. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  4. WebMD LLC. (2019). Alfa-ketoglutarat (AKG). Gjenopprettet fra: webmd.com
  5. Shaojuan Liu et al. (2018). Den antioksidative funksjonen til alfa-ketoglutarat og dets applikasjoner. doi.org/10.1155/2018/3408467
  6. Barbara Beer et al. (2017). In vitro metabolsk konstruksjon for produksjon av α-ketoglutarat. doi.org/10.1016/j.ymben.2017.02.011
  7. Royal Society of Chemistry. (2020). α-ketoglutarsyre. Gjenopprettet fra: chemspider.com

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.