Alfa-ketoglutaarzuur

α-Ketoglutaarzuur
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van α-ketoglutaarzuur
Algemeen
Molecuul­formule	C5H6O5
IUPAC-naam	Oxopentaandicarbonzuur
Andere namen	α-Ketoglutaarzuur, alpha−Ketoglutaarzuur, Oxoglutaarzuur
Molmassa	146.11 g/mol
CAS-nummer	328-50-7
PubChem	51
Wikidata	Q306140
Fysische eigenschappen
Smeltpunt	115 °C
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal    Scheikunde

Alfa-ketoglutaarzuur of α-ketoglutaarzuur[1] is een van de twee ketonderivaten van glutaarzuur. Het is een kleurloze, vaste stof die kristallen vormt en praktisch reukloos is. Het zuurrestion van α-ketoglutaarzuur wordt α-ketoglutaraat genoemd en is een belangrijke organische verbinding die in veel stofwisselingsroutes ontstaat. Het andere derivaat van glutaarzuur is β-ketoglutaarzuur, dat in natuurlijke omstandigheden vrijwel niet voorkomt.

Het anion α-ketoglutaraat is een belangrijke metaboliet. Het kan ontstaan door de deaminering van het aminozuur glutamaat onder invloed van het enzym glutamaatdehydrogenase. α-Ketoglutaraat is ook een tussenproduct van de citroenzuurcyclus, waar het wordt gevormd door de oxidatieve decarboxylering van iso-citroenzuur onder invloed van iso-citroenzuurdehydrogenase. Hierbij wordt succinyl-CoA gevormd, een combinatie van barnsteenzuur en co-enzym A. α-Ketoglutaraat speelt eveneens een belangrijke fysiologische rol als een stikstoftransporteur in cellen en als een tussenproduct tussen twee antagonistische neurotransmitters: het exciterende glutamaat en het inhiberende γ-aminoboterzuur (GABA). Daar speelt het een rol bij de afbraak van ammoniak in de hersenen.[2]

Functies

α-Ketoglutaraat is een belangrijk tussenproduct in de citroenzuurcyclus, dat na iso-citroenzuur en vóór succinyl-CoA ontstaat. Biochemische reacties waarbij dit soort tussenproducten worden gevormd (zogenaamde anaplerotische reacties), kunnen de cyclus op dit moment aanvullen door de vorming van α-ketoglutaraat uit glutamaat (transaminering), of onder invloed van het enzym glutamaatdehydrogenase.

Het aminozuur glutamine kan worden gesynthetiseerd uit glutamaat door glutaminesynthetase. Dit enzym gebruikt een ATP-molecuul om glutamylfosfaat te vormen: een tussenproduct dat door een nucleofiel ammoniak-molecuul wordt omgezet in glutamine en vrij fosfaat. In bepaalde organismen kan deze reactie nog verder verlopen, waarbij uiteindelijk ook proline, arginine en lysine kan ontstaan.[3]

Referenties

1. Merck Index, 13th Edition, 5320.
2. Ott, P, Clemmesen, O, Larsen, FS (Jul 2005). Cerebral metabolic disturbances in the brain during acute liver failure: from hyperammonemia to energy failure and proteolysis.. Neurochemistry international 47 (1–2): 13–8. PMID 15921824. DOI: 10.1016/j.neuint.2005.04.002.
3. (en) Ledwidge, Richard, Blanchard, John S. (1999). The Dual Biosynthetic Capability ofN-Acetylornithine Aminotransferase in Arginine and Lysine Biosynthesis†. Biochemistry 38 (10): 3019–3024. DOI: 10.1021/bi982574a.