メチルマロン酸：構造、特性、合成、用途 - 化学 - 2025

メチルマロン酸はその化学式である有機化合物であるC ₄ H ₆ O ₄またはHOOC-CH（CH ₃）-COOH。これは、2-メチルプロパン二酸としても知られているジカルボン酸です。それは新陳代謝の派生物であるのでそれは人体で見つけられます。

メチルマロン酸は脂肪とタンパク質の代謝の中間体です。体内での別の化合物への変換は、コバラミンまたはビタミンB12に由来する酵素の存在に依存します。

蛍光顕微鏡で可視化されたヒト細胞。その細胞質では、メチルマロン酸が形成されます。青緑色：コア。赤：メンブレン。マークビダル。出典：ウィキメディア・コモンズ。

血清中の濃度が高い場合、ビタミンB12欠乏症や一部の酵素の遺伝的欠乏症などの問題が疑われます。このため、その最も適切な用途は、ビタミンB12欠乏症の測定です。

高レベルのメチルマロン酸は神経系と腎臓に問題を引き起こす可能性があります。濃度が高すぎると、ある程度制御されているだけなので、治療薬が見つかっていない酸尿症と呼ばれる代謝異常が起こります。

しかし、医学者はメチルマロン酸によって引き起こされる酸尿症を治療する新しい方法を研究しています。

構造

メチルマロン酸は、3本の炭素の主鎖によって形成され、その中央の1本はメチル基-CH ₃を結合しており、末端の炭素は-COOH基に属しています。したがって、それはジカルボン酸です。

マロン酸または2-メチルプロパン二酸の分子の構造。Fvasconcellos 18：59、2007年5月26日（UTC）。出典：ウィキメディア・コモンズ。

命名法

-メチルマロン酸

-2-メチルプロパン二酸

-1,1-エタンジカルボン酸

-MMA（メチルマロン酸）

プロパティ

体調

固体。

分子量

118.09 g / mol

融点

135ºC

溶解度

水中：679.0 mg / mL

解離定数

pK _a = 3.12（20°C）

自然の中の場所

人間の代謝物です。これは、特に脂肪やタンパク質から、特定の代謝プロセス中に形成されることを意味します。1957年に初めてヒトの尿から分離されました。主に腎臓と肝臓の細胞質に存在します。

正常値を超えるその濃度は、ビタミンB12欠乏症またはコバラミン吸収不良などの多くの疾患に関連しており、とりわけ、ムターゼ、フマラーゼなどのいくつかの酵素の欠乏症は、遺伝的欠陥によって引き起こされる可能性があります。

生体内のコバラミンの負のバランスの早期検出は、血清中のメチルマロン酸の増加を測定することによって行われます。つまり、ビタミンB12が不足すると、血清中のMMA濃度が増加します。

MMAは、電子輸送タンパク質複合体であるコハク酸デヒドロゲナーゼを阻害することにより、ミトコンドリアでのエネルギー産生を妨害します。

ミトコンドリアは、マロン酸が正常な代謝プロセスを妨害する可能性がある細胞内の場所です。ルイーザ・ハワード。出典：ウィキメディア・コモンズ。

その結果、高いMMAは健康に悪影響を及ぼす可能性があります。神経系や腎臓への悪影響が報告されています。一方、非常に大過剰のMMAは、酸尿を引き起こします。

人体のトレーニング

MMAは、補酵素L-メチルマロニル-CoAの一部として体内で発見されます。酵素L-メチルマロニル-CoA-ムターゼの機能不全があるとき、MMAが形成されます。

酵素L-メチルマロニル-CoA-ムターゼは、L-メチルマロニル-CoAのスクシニル-CoAへの可逆的異性化を触媒する、ビタミンB-12の補酵素であるアデノシル-コバラミンを必要とします。したがって、アデノシルコバラミンが十分でない場合、過剰なMMAが得られます。

ヒト血清中のMMAの正常量

アメリカで行われた研究によると、人種や人種は血清中のMMAの通常の含有量に影響を与えます。

血液分析研究所。著者：ダルコ・ストヤノビッチ。出典：Pixabay。

非ヒスパニック系白人の血清MMA濃度は、ヒスパニック系メキシコ人および非ヒスパニック系アフロ子孫細胞よりも著しく高く、後者は最も低い血清MMA濃度を持っています。また、人の年齢がMMAのレベルに影響を与えることがわかりました。

MMA濃度は、40歳以降に増加し始め、年齢とともに増加し続けます。70歳を過ぎると急激に増加します。

後者は腎機能障害に起因する可能性があります。しかし、過剰なMMAが腎臓に損傷を与えているのか、それとも他の理由による腎臓への損傷がMMAの増加を引き起こしているかは明らかではありません。

高レベルのメチルマロン酸に関連する疾患

非常に高レベルのMMAの存在は、酸尿症またはMMA酸血症と呼ばれる代謝障害を引き起こします。

これは、バリン、イソロイシン、脂肪酸の酸化の最終段階に介入するビタミンB12に依存するミトコンドリア酵素である酵素メチルマロニルCoA-ムターゼの部分的または全体的な欠乏によって促進されます。

この疾患に対する承認された治療法はありません。その管理は、タンパク質摂取量の削減、カルニチンと補因子の補給、および医学的モニタリングに削減されます。

しかしながら、生分解性脂質ナノ粒子にカプセル化されたメッセンジャーRNAの静脈内投与からなる可能な治療法が開発されました。

著者：frolicsomepl。出典：Pixabay。

前記メッセンジャーＲＮＡは、血漿中のＭＭＡの減少をもたらす酵素メチルマロニル－ＣｏＡ－ムターゼの形成をコードする。

合成

注目を集めている実験室でのメチルマロン酸の合成の1つは、一酸化炭素CO雰囲気下で70℃で4時間、アクリル酸カリウムとテトラカルボニルヒドロ鉄酸カリウムを反応させるものです。

反応は触媒作用があり、再現性が高く、穏やかな条件と95％を超える収率が際立ちます。これは、MMAを与える最初のアクリル酸のヒドロカルボキシル化でした。

ビタミンB12またはコバラミン欠乏症のバイオマーカーとして使用

血清中の高レベルのMMAは、ビタミンB12欠乏症と関連しています。コバラミンの減少が血清中に検出されるか、または身体への損傷を引き起こす前に、MMAの濃度が血清中で増加すると推定されています。

ビーガンとラクトオボ菜食主義者の研究では、血清MMAはビタミンB12欠乏症を決定するために使用されてきました。

人間の血液検査。出典：Pixabay。

特定の研究者は、2型糖尿病患者のメトホルミン治療が血清MMA濃度の増加と関連していることを発見しました。この効果は、メトホルミンによる治療の時間とともに増加し、これらの患者のビタミンB12レベルの低下と関連しています。

さらに、MMAは、がん患者および妊娠中の女性のビタミンB12欠乏症を決定するためにテストされています。

しかし、他の研究者は、ビタミンB12欠乏症の測定における血清MMA濃度の有用性は、正常な腎機能を持つ患者と非常に若い人たちには限られていると示唆しています。

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