**Kyselina oxaloctová** (známa aj ako **OAA**, z anglického *oxaloacetic acid*) je kryštalická organická zlúčenina, ktorej vzorec je HO2CC(O)CH2CO2H. Konjugovaná báza kyseliny oxaloctovej, nazývaná **oxalacetát** alebo **oxaloctan**, je metabolickým medziproduktom v mnohých procesoch u živočíchov a rastlín. Účastní sa glukoneogenézy, močovinového cyklu, glyoxylátového cyklu, syntézy aminokyselín, syntézy mastných kyselín a citrátového cyklu.

Vlastnosti
----------

Kyselina oxaloctová je dikarboxylová ketokyselina. Postupne sa deprotonuje za vzniku dianiónu:

HO2CC(O)CH2CO2H ⇌ −O2CC(O)CH2CO2H + H+, pKa = 2.22
−O2CC(O)CH2CO2H ⇌ −O2CC(O)CH2CO2− + H+, pKa = 3.89
Pri vysokom pH sa ionizuje i enolizovateľný protón:

−O2CC(O)CH2CO2− ⇌ −O2CC(O−)CHCO2− + H+, pKa = 13.03
Enol formy kyseliny oxaloctovej sú veľmi stabilné, dokonca má každý z nich iný bod topenia (152 °C pre *cis* izoformu a 184 °C pre *trans* izoformu). Reakcia je katalyzovaná oxalacetáttautomerázou. *trans*-enol-oxalacetát vzniká i pôsobením fumarázy na kyselinu vínnu.

Oxalacetáttautomeráza katalyzuje vznik enol-oxalacetátu. Na obrázku je *trans* izoforma.

Biosyntéza
----------

Oxalacetát sa v prírode vytvára niekoľkými spôsobmi. Hlavným spôsobom je oxidácia L-malátu, ktorá je katalyzovaná malátdehydrogenázou v citrátovom cykle. Malát sa takisto oxiduje sukcinátdehydrogenázou za vzniku enol-oxalacetátu, reakcia je však pomalá.

Takisto vzniká kondenzáciou pyruvátu s kyselinou uhličitou poháňanou hydrolýzou ATP:

CH3C(O)CO2− + HCO3− + ATP → −O2CCH2C(O)CO2− + ADP + Pi
Táto reakcia prebieha v listovom mezofyle rastlín. Jej medziproduktom je fosfoenolpyruvát a katalyzuje ju fosfoenolpyruvátkarboxyláza.

Oxalacetát môže vznikať i transamináciou či deamináciou kyseliny asparágovej.

Biochemický význam
------------------

Oxalacetát je intermediátom v citrátovom cykyle, kde reaguje s acetylkoenzýmom A za vzniku citrátu (kyseliny citrónovej). Reakciu katalyzuje citrátsyntáza. Takisto sa nachádza v glukoneogenéze, glyoxylátovom cykle, syntézy aminokyselín a syntézy mastných kyselín. Oxalacetát je silný inhibítor komplexu II (sukcinátdehydrogenázy). 

### Glukoneogenéza

Glukoneogenéza je metabolická dráha, ktorej výsledkom je glukóza syntetizovaná z látok iných, než sacharidov. Začiatok tohto procesu prebieha v mitochondriálnej matrix, kde sa nachádzajú molekuly pyruvátu. Pyruvát je karboxylovaný pomocou pyruvátkarboxylázy aktivovanej molekulami ATP a vodou. V tejto reakci vyzniká oxalacetát. Ten je následne redukovaný pomocou NADH za vzniku malátu. Vďaka tejto zmene je možný transport molekuly mimo mitochondrie. Až je malát v cytosóle, oxiduje sa naspäť na oxalacetát pomocou NAD+. Oxalacetát ostáva v cytosóle, kde následne prebehne zvyšok reakcií glukoneogenézy. Oxalacetát je dekarboxylovaný a fosforylovaný pomocou fosfoenolpyruvátkarboxykinázy, pričom z neho vzniká 2-fosfoenolpyruvát. Zdrojom fosfátu je GTP (guanozíntrifosfát). Ďalším sledom reakcií, väčšinou zhodných s glykolýzou (ale v opačnom smere) sa získa glukóza.

### Močovinový cyklus

Močovinový cyklus je metabolická dráha, ktorá vedie k tvorbe močoviny z dvoch molekúl amoniaku a jednej molekuly uhličitanu. Tento proces bežne prebieha v hepatocytoch (bunkách pečene). Reakcie súvisiace s močovinovým cyklom produkujú NADH, ktorý je možné vyprodukovať dvomi spôsobmi. Jeden z nich využíva oxalacetát. V cytosóle sú prítomné molekuly fumarátu, ktorý je možné premeniť na malát pomocou fumarázy. Malát sa následne premení na oxalacetát pomocou malátdehydrogenázy, pričom vzniká NADH. Vzniknutý oxalacetát sa recykluje a vzniká aspartát, keďže transaminázy preferujú ketokyseliny ako svoj strubstrát. Tým je zároveň zariadený prívod dusíku do bunky. Aspartát sa takisto účastní močovinového cyklu.

Vzťah medzi kyselinami oxaloctovou (oxalacetátom), jablčnou (malátom) a asparágovou (aspartátom).
### Glyoxylátový cyklus

Glyoxylátový cyklus je variant citrátového cyklu. Je to anabolická dráha prebiehajúca v rastlinách a baktériách využívajúca enzýmy izocitrátlyáza a malátsyntáza. Niektoré medzikroky cyklu sú odlišné oproti citrátovému cyklu, oxalacetát má však v oboch cykloch rovnakú funkciu. Oxalacetát teda reaguje ako prvý reaktant a vzniká ako posledný produkt i v glyoxylátovom cykle. Celkovým ziskom v glyoxylátovom cykle je vlastne jedna molekula oxalacetátu, pretože do cyklu vstupujú dve molekuly acetylkoenzýmu A.

### Syntéza mastných kyselín

Počas syntézy mastnej kyseliny je acetylkoenzým A presunutý z mitochondrie do cytoplazmy, kde sa nachádza enzým syntáza mastných kyselín. Acetylkoenzým A je transportovaný z matrixu mitochondrie v podobe citrátu, ktorý vzniká reakciou acetylkoenzýmu A s oxalacetátom. Táto reakcia je zvyčajne prvou reakciou citrátového cyklu, ale ak nie je nutný zisk energie, tak sa citrát presúva do cytoplazmy, kde sa opäť rozkladá na acetylkoenzým A a oxalacetát. Vďaka tomu môže začať syntéza mastných kyselín.

Iná časť cyklu využíva NADPH na syntézu mastných kyselín. Časť tohto redukčného činidla sa získava pri presune oxalacetátu z cytosólu do mitochondrie, pričom vnútorná vrstva mitochondrie nesmie byť pre oxalacetát priepustná. Oxalacetát sa najprv redukuje na malát pomocou NADH a malát sa potom dekarboxyluje na pyruvát. Pyruvát môže prejsť do mitochondrie, kde sa opäť karboxyluje (za účasti uhličitanu) na oxalacetát pomocou pyruvátkarboxylázy.

Týmto spôsobom je počas presunu acetylkoenzýmu A z mitochondrie do cytoplazmy produkovaná molekula NADH. Celkovou reakciou, ktorá je spontánna, je teda:

HCO3– + ATP + acetyl-CoA → ADP + Pi + malonyl-CoA
### Syntéza aminokyselín

Štyri esenciálne aminokyseliny a dve neesenciálne aminokyseliny sú syntetizované z oxalacetátu. Z oxalacetátu sa transamináciou tvorí aspartát pomocou aspartátaminotransferázy. Z aspartátu sú následne syntetizované asparagín, metionín, lyzín a treonín. Z treonínu sa ďalej môže syntetizovať izoleucín. Bez oxalacetátu by teda syntéza týchto aminokyselín vôbec nemohla prebehnúť, keďže sa z neho syntetizuje aspartát. 

Oxaloacetate and pyruvate aminoacid synthesisOxaloacetate and pyruvate aminoacid synthesis
### Biosyntéza oxalátu

Z oxalacetátu sa hydrolýzou tvorí oxalát (šťaveľan).

oxalacetát + H2O ⇌ oxalát + acetát
Tento proces je katalyzovaný oxalacetázou. Tento enzým sa nachádza v rastlinách, ale u živočíchov vôbec nie je známy.

Referencie
----------

1. ↑  ŠKÁRKA, Bohumil; FERENČÍK, Miroslav. *Biochémia*. 3. vyd. [s.l.] : [s.n.], 1992. ISBN 80-05-01076-1. S. 156, 163.
2. 1 2 3 4  NELSON, David L.; COX, Michael M.. *Principles of Biochemistry*. 4th. vyd. New York : W. H. Freeman, 2005. ISBN 0-7167-4339-6.
3. ↑  VAN VUGT-LUSSENBURG, Barbara M. A.; VAN DER WEEL, Laura; HAGEN, Wilfred R.. Biochemical Similarities and Differences between the Catalytic [4Fe-4S] Cluster Containing Fumarases FumA and FumB from Escherichia coli. *PLoS ONE*, 2013-02-06, roč. 8, čís. 2, s. e55549. Dostupné online [cit. 2021-02-27]. ISSN 1932-6203. DOI: 10.1371/journal.pone.0055549. (po anglicky)
4. ↑   Direct demonstration of enol-oxaloacetate as an immediate product of malate oxidation by the mammalian succinate dehydrogenase. *FEBS Letters*, 1991, s. 76–78. DOI: 10.1016/0014-5793(91)80944-X.
5. ↑   *Welcome to The Chemistry Place* [online].. Dostupné online.
6. ↑   *fatty acids synthesis*. .
7. ↑    [online].. Dostupné online. Archivované 2013-10-21 z originálu.
8. ↑  Gadd, Geoffrey M. "Fungal production of citric and oxalic acid: importance in metal speciation, physiology and biogeochemical processes" Advances in Microbial Physiology (1999), 41, 47-92.
9. ↑  Xu, Hua-Wei. "Oxalate accumulation and regulations is independent of glycolate oxidase in rice leaves" Journal of Experimental Botany, Vol 57, No. 9 pp. 1899-1908, 2006

Zdroj
-----

*Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Oxaloacetic acid na anglickej Wikipédii.*

| * z
* d
* u
Dikarboxylové kyseliny |
| --- |
| Nasýtené dikarboxilové kyseliny | 
* Kyselina šťaveľová ((COOH)2)
* Kyselina malónová (CH2(COOH)2)
* Kyselina jantárová ((CH2COOH)2)
* Kyselina oxaloctová (COCH2(COOH)2)
* Kyselina glutarová (CH2(CH2COOH)2)
* Kyselina adipová ((CH2)2(CH2COOH)2)
* Kyselina pimelová ((CH2)3(CH2COOH)2)
* Kyselina suberová ((CH2)4(CH2COOH)2)
* Kyselina azelaová ((CH2)5(CH2COOH)2)
* Kyselina sebaková ((CH2)6(CH2COOH)2)
* Kyselina jablčná (C2H4O(COOH)2)

 |
| Nenasýtené dikarboxylové kyseliny | 
* Kyselina maleinová (C2H2(COOH)2)
* Kyselina fumarová (C2H2(COOH)2)
* Kyselina mukónová (C4H4(COOH)2)

 |

| * z
* d
* u
Citrátový cyklus |
| --- |
| Intermediáty | 
* Citrát
* Izocitrát
* 2-Oxoglutarát
* Sukcinyl-CoA
* Sukcinát
* Fumarát
* Malát
* Oxalacetát

 |
| Enzýmy | 
* Citrátsyntáza
* Akonitáza
* Izocitrátdehydrogenáza
* 2-Oxoglutarátdehydrogenáza
* Sukcinyl-CoA-syntetáza
* Sukcinátdehydrogenáza
* Fumaráza
* Malátdehydrogenáza

 |

| * z
* d
* u
Glykolýza a glukoneogenéza |
| --- |
| Glykolýza | 

|  |  |
| --- | --- |
| Intermediáty | 
* Glukóza
* Glukóza-6-fosfát
* Fruktóza-6-fosfát
* Fruktóza-1,6-bisfosfát
* Dihydroxyacetónfosfát
* Glyceraldehyd-3-fosfát
* 1,3-Bisfosfoglycerát
* 3-Fosfoglycerát
* 2-Fosfoglycerát
* Fosfoenolpyruvát
* Pyruvát

 |
| Enzýmy | 
* Hexokináza
* Hexózafosfátizomeráza
* Fosfofruktokináza
* Aldoláza
* Triózafosfátizomeráza
* Glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenáza
* 3-Fosfoglycerátkináza
* Fosfoglyceromutáza
* Enoláza
* Pyruvátkináza

 |

 |
| Glukoneogenéza | 

|  |  |
| --- | --- |
| Intermediáty | 
* Pyruvát
* Oxalacetát
* Malát
* Fosfoenolpyruvát
* 2-Fosfoglycerát
* 3-Fosfoglycerát
* 1,3-Bisfosfoglycerát
* Glyceraldehyd-3-fosfát
* Dihydroxyacetónfosfát
* Fruktóza-1,6-bisfosfát
* Fruktóza-6-fosfát
* Glukóza-6-fosfát
* Glukóza

 |
| Enzýmy | 
* Pyruvátkarboxyláza
* PEP karboxyláza
* Enoláza
* Fosfoglyceromutáza
* 3-Fosfoglycerátkináza
* Glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenáza
* Triózafosfátizomeráza
* Aldoláza
* Fruktóza-1,6-bisfosfatáza
* Hexózafosfátizomeráza
* Glukóza-6-fosfatáza

 |

 |
| Spojenie s ostatnými metabolickými dráhami | 
* Citrátový cyklus
	+ Acetylkoenzým A
	+ Pyruvátdekarboxyláza
* Kvasenie

 |