δ-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 |
O=C(CN)CCC(=O)O
|
| InChI |
1S/C5H9NO3/c6-3-4(7)1-2-5(8)9/h1-3,6H2,(H,8,9)
ZGXJTSGNIOSYLO-UHFFFAOYSA-N
|
| ChEBI | 17549 и 356416 |
| ChemSpider | 134 |
Метаболизм и биологическое значение
Биосинтез
Существует два пути биосинтеза δ-АЛК:
- 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
- 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.
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.
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
- Порфирины
