Аминолевулиновая кислота

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Аминолевулиновая кислота
Aminolevulinic acid.svg
Общие
Систематическое
наименование
5-амино-4-оксопентаноевая кислота
Хим. формула C5H9N1O3
Физические свойства
Молярная масса 131,13 г/моль
Классификация
Рег. номер CAS 106-60-5
PubChem 137
SMILES
ChemSpider 134
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иначе.

δ-Аминолевулиновая кислота (дельта- или 5-аминолевулиновая кислота) — органическая кислота, первичный компонент синтеза тетрапирролов - порфиринов и корринов у животных и хлорофилла у растений.

Метаболизм и биологическое значение[править | править вики-текст]

Биосинтез[править | править вики-текст]

Существует два пути биосинтеза δ-АЛК:

  1. У нефотосинтезирующих организмов: животных, грибов и простейших, δ-аминолевулиновая кислота образуется под действием пиридоксальфосфатзависимого фермента δ-аминолевулинатсинтазы из глицина и сукцинил-CoA в результате реакции, известной как путь Шемина: HOOCCH2CH2CO-S-CoA + H2NCH2COOH \to HOOCCH2CH2COCH2NH2 + CO2 + CoA-SH
  2. У растений, водорослей, бактерий (кроме группы альфа-протеобактерий) и архей она образуется из глутаминовой кислоты через промежуточные глутамил-тРНК и глутамат-1-полуальдегид. В синтезе участвуют ферменты глутамил-тРНК-синтетаза, глутамил-тРНК-редуктаза, глутамат-1-полуальдегидаминотрансфераза. Реакция известна как C5-путь, или путь Биля.[1][2]

Последующая судьба δ-АЛК[править | править вики-текст]

На следующей стадии две молекулы аминолевулиновой кислоты под действием порфобилиногенсинтазы конденсируется с образованием пиррольного производного — порфобилиногена:

Porphobilinogen Biosynthesis.png

В свою очередь, из четырёх молекул порфобилиногена в результате каскада ферментативных реакций синтезируется уропорфироген III, являющийся предшественником порфиринов, корринов и хлорофиллов:

Uroporphyrinogen III skeletal.svg


У растений образование δ-аминолевулиновой кислоты является регулируемым этапом синтеза хлорофилла. При добавлении экзогенной δ-аминолевулиновой кислоты накопление предшественника хлорофилла протохлорофиллида может достигать токсического уровня.

Клиническое значение и применение[править | править вики-текст]

δ-Аминолевулиновая кислота, за счет особенностей метаболизма в опухолевых клетках, вызывает накопление фотоактивных (флуоресцирующих и способных к формированию активных кислородных форм) порфиринов в эпителии и в тканях новообразований, в частности в клетках злокачественной глиомы. Благодаря этому данное соединение применяется для визуализации опухолевых тканей и интраоперационного контроля при нейрохирургических вмешательствах.[3]

По той же причине, δ-Аминолевулиновая кислота применяется как диагностический и действующий агент в фотодинамической терапии, позволяя как эффективно выявлять опухолевые зоны за счет контраста красной флуоресценции протопорфирина IX с возбуждающим светом коротковолнового диапазона, так и непоследственно использовать его фотодинамическую активность для уничтожения поверхностных или полостных опухолей.

См.также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Beale SI (August 1990). «Biosynthesis of the Tetrapyrrole Pigment Precursor, delta-Aminolevulinic Acid, from Glutamate». Plant Physiol. 93 (4): 1273–9. PMID 16667613.
  2. Willows, R.D. Chlorophylls // Encyclopaedia of Plant and Crop Science / Goodman, Robert M.. — Marcel Dekker, 2004. — P. 258–262. — ISBN 0-8247-4268-0.
  3. Stummer W, Pichlmeier U, Meinel T, Wiestler OD, Zanella F, Reulen HJ (2006). «Fluorescence-guided surgery with 5-aminolevulinic acid for resection of malignant glioma: a randomised controlled multicentre phase III trial». Lancet Oncol. 7 (5): 392–401. DOI:10.1016/S1470-2045(06)70665-9. PMID 16648043.

Литература[править | править вики-текст]

  • Musiol R, Serda M, Polanski J (2011). «Prodrugs in photodynamic anticancer therapy». Curr. Pharm. Des. 17 (32): 3548–59. PMID 22074426.
  • Harris F, Pierpoint L (July 2011). «Photodynamic therapy based on 5-aminolevulinic acid and its use as an antimicrobial agent». Med Res Rev. DOI:10.1002/med.20251. PMID 21793017.
  • Bekelis K, Valdés PA, Erkmen K, et al. (May 2011). «Quantitative and qualitative 5-aminolevulinic acid-induced protoporphyrin IX fluorescence in skull base meningiomas». Neurosurg Focus 30 (5): E8. DOI:10.3171/2011.2.FOCUS1112. PMID 21529179.

Ссылки[править | править вики-текст]