Алфа-кетоглутарна киселина

α-кетоглутарна киселина (2-оксоглутарна киселина) е една од двете кетонски деривати на глутарна киселина. Терминот "кетоглутарна киселина," во случај кога не е повеќе прецизиран, речиси секогаш се однесува на алфа варијантата. β-кетоглутарната киселина се разликува само по позицијата на кетонската функционална група, и поретко се среќава во природата.
α-кетоглутарат (α-КГ или 2-оксоглутарат, 2OG) е анјон на α-кетоглутарна киселина и претставува биолошки многу значајно соединение. Во клетката, настанува со деаминација на глутамат, а исто така се јавува како меѓупроизвод во Кребсовиот циклус.
1 Функции
1.1 Аланин трансаминаза
Аланин трансаминазата (ALT) е ензим кој ги претвора α-кетоглутаратот и аланинот во L-глутамат и пируват, соодветно, во реакција која е реверзибилна.
1.2 Кребсов циклус
α-кетоглутаратот е клучен меѓупроизвод (интермедиер) во Кребсовиот циклус. Анаплеротските реакции можат да го надополнат циклусот во чекорот на создавање на α-кетоглутаратот, со негова синтеза од трансаминацијата на глутамат, или преку дејството на ензимот глутамат дехидрогеназа на глутаматот.
1.3 Синтеза на аминокиселини
Аминокиселината глутамин се синтетизира од глутамат со помош на ензимот глутамин синтетаза, при што се троши молекула на ATP за да се формира глутамил фосфат, кој, како нуклеофил, реагира со амонијак за да даде глутамин и неоргански фосфат. Пролинот, аргининот, лизинот (само во некои организми) се други аминокиселини кои се синтетизираат од глутамат.
1.4 Транспортер на азот
Друга функција на α-кетоглутаратот е да го врзе вишокот на азот во клетката, со што спречува на негово концентрирање во токсична форма. α-кетоглутаратот е еден од најважните транспортери на азот во метаболните патишта на клетката. Тој ги врзува аминогрупите кои ги донираат разни аминокиселини (преку процес на трансаминација) и ги пренесува во црниот дроб, каде се одвива циклусот на уреа.
α-кетоглутаратот, заедно со глутаминот, е претходник на невротрансмитерот глутамат. Кога глутаматот се декарбоксилира (процес за кој е потребен витамин Б<sub>6</sub>), тој како продукт го дава инхибиторниот невротрансмитер гама-аминобутерна киселина (GABA).
Тој игра улога и во детоксикацијата на амонијакот во мозокот.
1.5 Однос со молекуларен кислород
Како ко-супстрат на α-кетоглутарат-зависната хидроксилаза, тој има важна функција во реакциите на оксидација кои користат молекуларен кислород. Молекуларниот кислород (О<sub>2</sub>) може директно да оксидира многу соединенија во организмот, за да се добијат разни корисни производи. Ваквите реакции се катализираат со ензими наречени оксигенази. Во многу случаи, α-кетоглутарат ја помага реакцијата на тој начин што се оксидира заедно со главниот супстрат. Всушност, една од α-кетоглутарат-зависните оксигенази е сензор за O<sub>2</sub>, која го информира организмот за нивото на кислород во средината.
Заедно со молекуларниот кислород, алфа-кетоглутаратот е неопходен за хидроксилација на пролин во хидроксипролин, при создавањето на колаген од тип 1.
1.6 Антиоксиданс
α-кетоглутаратот е способен да го намали нивото на водород пероксид, при што се претвора во сукцинат, во медиуми на клеточни култури.
2 Добивање
α-кетоглутаратот може да се добие со:
* Оксидативна декарбоксилација на изоцитрат со изоцитрат дехидрогеназа;
* Оксидативна деаминација на глутамат со глутамат дехидрогеназа.
* Од галактуронска киселина со организмот ''Аgrobacterium tumefaciens''.
Тој може да се користи за производство на:
*Креатин-алфа кетоглутарат
3 Поврзано
*Глутаминска киселина
*Глутамин
*Кребсов циклус