Аминолевулиновая кислота

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

Аминолевулиновая кислота
Общие
Систематическое
наименование		 5-​амино-​4-​оксопентаноевая кислота
Хим. формула C5H9NO3
Физические свойства
Молярная масса 131,13 г/моль
Классификация
Рег. номер CAS 106-60-5
PubChem 137
Рег. номер EINECS 203-414-1
SMILES
InChI
ChEBI 17549
ChemSpider 134
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
 Медиафайлы на Викискладе

Метаболизм и биологическое значение

Биосинтез

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 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

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

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

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

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 непосредственно использовать его фотодинамическую активность для уничтожения поверхностных или полостных опухолей.

См.также

Литература
  • Musiol R., Serda M., Polanski J. Prodrugs in photodynamic anticancer therapy (англ.) // Curr. Pharm. Des. : journal. — 2011. — Vol. 17, no. 32. — P. 3548—3559. — PMID 22074426.
  • Harris F., Pierpoint L. Photodynamic therapy based on 5-aminolevulinic acid and its use as an antimicrobial agent (англ.) // Med Res Rev : journal. — 2011. — July. — doi:10.1002/med.20251. — PMID 21793017.
  • Bekelis K., Valdés P.A., Erkmen K., et al. Quantitative and qualitative 5-aminolevulinic acid-induced protoporphyrin IX fluorescence in skull base meningiomas (англ.) // Neurosurg Focus : journal. — 2011. — May (vol. 30, no. 5). — P. E8. — doi:10.3171/2011.2.FOCUS1112. — PMID 21529179.

Примечания
  1. Beale S.I. Biosynthesis of the Tetrapyrrole Pigment Precursor, delta-Aminolevulinic Acid, from Glutamate (англ.) // Plant Physiology : journal. — American Society of Plant Biologists, 1990. — August (vol. 93, no. 4). — P. 1273—1279. — PMID 16667613.
  2. Willows, R.D. Chlorophylls // Encyclopaedia of Plant and Crop Science (неопр.) / Goodman, Robert M.. — Marcel Dekker, 2004. — С. 258—262. — ISBN 0-8247-4268-0.
  3. Stummer W., Pichlmeier U., Meinel T., Wiestler O.D., Zanella F., Reulen H.J. Fluorescence-guided surgery with 5-aminolevulinic acid for resection of malignant glioma: a randomised controlled multicentre phase III trial (англ.) // The Lancet : journal. — Elsevier, 2006. — Vol. 7, no. 5. — P. 392—401. — doi:10.1016/S1470-2045(06)70665-9. — PMID 16648043.

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.