アルファ - ケトグルタレートは、酸ケトグルタルの解離から生成された有機塩です。それは医学的用途を有する化合物であり、真核生物細胞および原核生物細胞にも存在し、（クエン酸またはトリカルボン酸の）クレブス回路の一部を形成している。
このサイクルは解糖系と電子輸送チェーンの間の仲介者として機能し、ATPの代謝生産に関与するプロセスである酸化的リン酸化に関連するため、生物学的に非常に重要です。
α-ケトグルタル酸アニオンの構造式。その2つの負の電荷は、塩の原因となるカチオンの存在によってバランスが取れている必要があります。出典：NEUROtiker / Public domain
α-ケトグルタル酸は、血流の問題に関連する心臓手術中の心臓の損傷を防ぐために、静脈内に投与されます。手術や外傷による筋肉の劣化を防ぐためにも使用されます。
それは、腎臓病、腸および胃の障害、ならびに多くの状態のための薬物の製造に使用されます。ただし、これらの用途の科学的証拠は弱く、乏しいです。
この塩は、プロリン、グルタミン、グルタミン酸などのアミノ酸の生成を含む多くの機能を果たします。また、免疫学的プロセス、骨系の構造と機能の改善にも関与します。
プロパティ
外観
白色粉末または結晶性黄色粉末。
同義語
α-ケトグルタル酸、2-オキソグルタル酸、2-ケトグルタル酸。
IUPACの推奨名：2-oxo-pentanedioate。
モル質量
144.08 g / mol
分子式
C 5 H 4 O 5 2-
これは陰イオンであり、その負電荷のバランスをとるには陽イオンを伴う必要があることに注意してください。Na +、K +、Ca 2+などです。
水溶性
56.5 g / L
融点
113-115ºC
沸点
沸騰する前に分解します。
特徴
クレブスサイクル
α-ケトグルタル酸は、クレブス回路の一部である化合物です。これは、イソクエン酸に対する酵素イソクエン酸デヒドロゲナーゼの作用と、NADHおよびCO 2の生成により形成されます。さらに、α-ケトグルタル酸は、アミノ酸であるグルタミン酸のクレブス回路に組み込まれる部位です。
グルタミン酸は、α-ケトグルタル酸に変換されます。これは、クレブス回路の構成要素の枯渇を回避する方法です。この機能を満たす経路は、アナプレロティックと呼ばれています。その後、α-ケトグルタル酸はスクシニルCoAに変換されます。
α-ケトグルタル酸は、クレブス回路の速度を決定する要因であり、いくつかの代謝経路に関与しています。腸細胞で起こるのと同じように、それは細胞機能のエネルギー源でもあります。
アミノ酸の合成
α-ケトグルタル酸は、さまざまなアミノ酸の形成に直接的または間接的に関与しています。食事に含まれると、腸細胞（腸細胞）でプロリンやロイシンなどのアミノ酸に変換されます。
α-ケトグルタル酸は、グルタミンとグルタミン酸（グルタミン酸）の合成源です。タンパク質合成を刺激するアミノ酸。中性伝達物質であるグルタミン酸は、骨組織の神経末端から放出され、アミンをアルファ-ケトグルタル酸に組み込む過程でプロリンを生成します。
プロリンは、コラーゲンの合成に不可欠なアミノ酸です。哺乳類には非常に豊富で、皮膚、骨、腱、軟骨、歯の一部である繊維状タンパク質です。
一方、α-ケトグルタル酸はプロリンのヒドロキシプロリンへの変換を指示します。これにより、プロコラーゲンがコラーゲンに変換され、骨基質が形成されます。
α-ケトグルタル酸は、プロリンのリサイクルに関与する酵素であるプロリダーゼを活性化します。さらに、グルタミン酸とグルタミンの作用を通じて骨組織に影響を与えます。
これらのアミノ酸は、成長ホルモンの分泌を刺激するアミノ酸オルニチンとアルギニンの合成を活性化します。
窒素輸送
α-ケトグルタル酸は、細胞によって生成された窒素の輸送と除去のプロセスに関与しています。アミノ酸に存在するアミノ基は、アミノ基転移プロセスによってアルファ-ケトグルタル酸に変換されます。その後、これらのアミノ基は肝臓に移行します。
肝臓では、尿素サイクルが発生します。後者とアンモニウム（NH 4 +）は、尿中の窒素排泄の主な形態です。さらに、α-ケトグルタル酸は脳の窒素解毒に重要な役割を果たします。
長寿と老化
α-ケトグルタル酸は、Caenorhabditis elegansワームの平均余命を延ばすことで作用し、TOR（ラパマイシンの標的）複合体に特異的に作用します。この複合体は、人間の老齢期に発生率を増加させる疾患に関連しています。
TORの1つの形式であるTORC1は、老年期の糖尿病、心臓病、癌の発症に関与しています。TORC1は、細胞老化とこれらの疾患の発生との関係として識別されています。
α-ケトグルタル酸は、TOR複合体の阻害に役割を果たすと思われるため、ヒトの平均余命を延ばすのに重要な役割を果たすだろう。高齢者のTORC1を阻害すると、感染の発生率が低下します。
抗酸化機能
α-ケトグルタル酸は抗酸化剤として機能し、過酸化水素と反応してコハク酸、水、二酸化炭素を生成します。さらに、それは活性酸素種（ROS）の他の成分と反応することができます。
哺乳類細胞においてエネルギー源および抗酸化剤として作用する酸化ストレスを緩和します。また、グルタミンの合成を促進することにより、抗酸化能力を高めます。
用途
動物で
アルファケトグルタル酸は七面鳥、豚、ラットに供給され、骨代謝の調節に介入するため、グルタミン酸産生の増加によるプラスの影響が原因である可能性がある骨質の改善をもたらします。
同様に、プロリンの供給量が増えると、コラーゲン合成が増加します。α-ケトグルタル酸で処理された動物は、体重、長さ、骨密度、骨ミネラル含有量、弾性骨強度の増加を示します。
人間では
α-ケトグルタル酸は、術後患者の筋肉タンパク質合成を増加させるだけでなく、透析患者のアミノ酸代謝を改善すると考えられています。
医師は心臓手術中に患者に静脈内投与し、心臓の損傷を防ぎ、手術後の筋肉の破壊を防ぎます。この化合物は、筋肉組織の生成と創傷の治癒に役立ちます。
α-ケトグルタル酸は、細菌感染症、肝臓の問題、白内障との闘いを助けたり、透析患者によるタンパク質処理を改善したりするなど、人間のさまざまな目的や状態に使用されてきました。また、運動能力の向上にも役立ちます。
参考文献
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