Kyselina 2-oxoizovalérová

Kyselina 2-oxoizovalérová alebo kyselina α-ketoizovalérová je organická ketokyselina. Jej teplota topenia je tesne nad izbovou teplotou, takže je to zvyčajne olej alebo polotuhá látka. Je to bezfarebná látka, ktorá vzniká ako metabolit pri rozklade valínu. Taktiež je to prekurzor kyseline pantoténovej, ktorá je prítomná ako súčasť niekoľkých kofaktorov, napríklad koenzýmu A alebo fosfopanteteínu. Konjugovaná zásada kyseliny 2-oxoizovalérovej sa nazýva 2-oxoizovalerát alebo α-ketoizovalerát.

 Metabolizmus 

 Rozklad valínu 
α-ketoizovalerát vzniká ako prvý medziprodukt rozkladu valínu v aminotransferázovej reakcii, kedy sa aminoskupina valínu prenáša na α-ketoglutarát, ktorý sa mení na glutamát. Túto reakciu katalyzuje transamináza rozvetvených aminokyselín:

 valín + α-ketoglutarát → α-ketoizovalerát + glutamát

Poruchou vo funkcii tohto enzýmu vzniká hypervalinémia. Jej charakteristikou je zvýšená hladina valínu v krvi.

Následne sa α-ketoizovalerát premieňa na izobutyryl-CoA. Túto reakciu katalyzuje dehydrogenáza rozvetvených 2-oxokyselín (BCKDH), ktorá zároveň redukuje NAD+. Počas reakcie sa štiepi oxid uhličitý:

 α-ketoizovalerát + NAD+ + CoASH → izobutyryl-CoA + NADH + H+ + CO2

Pri nedostatočnej premene 2-oxovalerátu dochádza k vzniku chorobe javorového sirupu. Táto reakcia predstavuje oxidačnú dekarboxyláciu a prebieha v mitochondriách obličiek, myokardu a svalov.

 Syntéza valínu a izoleucínu 
Valín a izoleucín sú esenciálne aminokyseliny, takže k ich syntéze u živočíchov nedochádza. Syntetizujú ich len mikroorganizmy a rastliny.

Počas syntézy valínu vzniká α-ketoizovalerát z α,β-dihydroxyizovalerátu jeho dehydratáciou. Reakciu katalyzuje dehydratáza dihydroxykyseliny (DHAD):

 α,β-dihydroxyizovalerát → α-ketoizovalerát + H2O

Posledným krokom biosyntézy valínu je reakcia opačná k prvej reakcii jeho rozkladu – transaminácia s glutamátom.

V prípade izoleucínu dochádza k naviazaniu acetylkoenzýmu A na α-ketoizovalerát, čím vzniká α-izopropylmalát. V procese sa uvoľnuje koenzýmu A. Reakciu katalyzuje α-izopropylmalátsyntáza:

 α-ketoizovalerát + acetyl-CoA → α-izopropylmalátu + CoASH

 Syntéza kyseliny pantoténovej 
α-ketoizovalerát podstupuje hydroxymetyláciu, čím možno získať ketopantoát. Túto reakciu katalyzuje ketopantoáthydroxymetyltransferáza. Ako zdroj metylénovej skupiny vystupuje 5,10-metyléntetrahydrofolát (5,10-metylén-THF), ktorý odstupuje ako tetrahydrofolát (THF):

 α-ketoizovalerát + 5,10-metylén-THF + H2O → ketopantoát + THF

Ketopantoát sa následne premieňa na pantoát, ktorý sa potom mení na kyselinu pantoténovú.

 Reakcie 
Podobne ako mnohé α-ketokyseliny, α-ketoizovalerát sa ľahko dekarboxyluje, čím vzniká izobutyraldehyd:

 (CH3)2CHC(O)CO2H → (CH3)2CHCHO + CO2

Genetickým inžinierstvom sa podarilo upraviť E. coli tak, aby redukovala izobutyraldehyd vznikajúci z α-ketoizovalerátu na izobutanol, ktorý sa používa ako biopalivo.

 Referencie 

 Iné projekty 

 Zdroj 

Kategória:Ketokyseliny