Аминолевулиновая кислота

Аминолевулиновая кислота
Общие
Систематическое наименование	5-амино-4-оксопентаноевая кислота
Химическая формула	C5H9N1O3
Физические свойства
Молярная масса	131,13 г/моль
Термические свойства
Классификация
Рег. номер CAS	106-60-5
SMILES	O=C(CN)CCC(=O)O

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

У нефотосинтетических организмов, включая животных, насекомых, грибов и простейших, δ-аминолевулиновая кислота образуется под действием пиридоксальфосфатзависимого фермента δ-аминолевулиновалатсинтазы из глицина и сукцинил-кофермента А (CoA) в результате реакции, известной как путь Шемина:

HOOCCH₂CH₂CO-S-CoA + H₂NCH₂COOH $\to$ HOOCCH₂CH₂COCH₂NH₂ + CO₂ + CoA-SH

У растений, водорослей, бактерий (кроме группы альфа-протеобактерий) и археев 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 путь C5, или путь Биля.^[1][2]

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 стимулирует накопление флуоресцирующего протопрофирина IX в эпителии и в тканях новообразований, в частности в клетках злокачественной глиомы. Благодаря этому это соединение применяется для визуализации опухолевых тканей при нейрохирургических вмешательствах.^[3]

δ-Аминолевулиновая кислота применяется как фотосенсибилизатор в фотодинамической терапии и в фотодинамической диагностике многих типов злокачественных новообразований. Введение аминолевулиновой кислоты больному приводит к преимущественному её накоплению в клетках опухоли и образованию флуоресцирующего профирина.

См.также

• Порфирины

Примечания

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

• 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

• Значение уровня в моче  (рус.)
• δ-Аминолевулиновая кислота как фотосенсибилизатор  (рус.)