Фенилацетилглутамин
| |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК
5-амино-5-оксо-2-[(1-оксо-2-фенилэтил)амино]пентановая кислота
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| КЭБ | |
| ХимическийПаук | |
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 13 Н 16 Н 2 О 4 | |
| Молярная масса | 264.281 g·mol −1 |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Фенилацетилглутамин — продукт, образующийся в конъюгации фенилацетата результате и глутамина . Это распространенный метаболит , который естественным образом встречается в моче человека .
Соединение с высоким содержанием азота чаще всего встречается у людей с нарушениями цикла мочевины . Эти состояния, такие как уремия или гипераммониемия , как правило, вызывают высокий уровень азота в форме аммиака в крови. Уремические состояния являются результатом дефектов ферментов, которые превращают аммиак в мочевину, основной метаболит азотистых отходов в цикле мочевины. [ 1 ]
Метаболизм
[ редактировать ]Фенилацетилглутамин является основным метаболитом распада фенилацетата в присутствии глутамина в печени. Он также вырабатывается в организме в более высоких концентрациях в результате метаболического распада фармацевтических соединений фенилбутират натрия , фенилбутират глицерина и фенилацетат натрия , которые считаются более токсичными и используются для лечения физиологической дисфункции при циклическом цикле мочевины. [ 2 ]
Фенилбутират бета-окисляется до фенилацетата, который конъюгируется с глутамином в печени и выводится почками. Фенилацетилглутамин является продуктом уремических состояний, которые требуют альтернативного пути к циклу мочевины для удаления азотных отходов. Этот процесс производит сопоставимые уровни фенилацетилглютамина в моче по отношению к уровням мочевины в правильно функционирующем цикле мочевины. Через 24 часа 80-100% дозы фенилбутирата выводится с мочой в виде фенилацетилглутамина. [ 3 ]
Метаболизм и конъюгация фенилацетата с глютамином в печени включает ацетилирование аминокислот, осуществляемое ферментом фенилацетилтрансферазой или глутамин-N-ацетилтрансферазой. Фермент катализирует реакцию субстратов фенилацетил-КоА и L-глутамина с образованием КоА, альфа-N-фенилацетил-L-глутамина и фенилуксусной кислоты. [ 4 ] [ 5 ] Каталитический фермент был выделен в митохондриях печени человека. Кроме того, фенилацетилглутамин был обнаружен в моче человека, но не в экскрементах крыс, собак, кошек, обезьян, овец или лошадей. На протяжении всего метаболического процесса фенилацетилглутамин связывается и конъюгируется со свободной плазмой в почках, удаляя избыток азота посредством его выведения с мочой.
В качестве биомаркера
[ редактировать ]Повышенный уровень азота в крови увеличивает количество глутамина, основного нетоксичного переносчика аммиака в крови, у пациентов с гипераммониемией и врожденными нарушениями синтеза мочевины. [ 6 ] Уровни фенилацетилглутамина в моче служат более эффективным биомаркером выведения азотистых отходов, чем показатели в плазме крови, которые колеблются и являются менее эффективным терапевтическим показателем уровня азотистых отходов. 24-часовой метаболический анализ мочи на фенилацетилглутамин представляет собой неинвазивный биомаркер отработанного азота, который наиболее точно отражает дозу фенилмасляной кислоты или фенилбутирата глицерина, используемую для лечения пациентов с нарушениями цикла мочевины. [ 7 ] [ 8 ] Фенилацетилглутамин, изотопно меченный 14 C также служит в более широком смысле для характеристики относительной скорости клеточных реакций и функций в качестве общего неинвазивного биомаркера глюконеогенеза и промежуточных продуктов цикла лимонной кислоты в печени. [ 4 ]
Хроническое заболевание почек
[ редактировать ]Высокие уровни фенилацетилглютамина в моче после метаболизма кишечной микробиотой могут также указывать на раннее снижение функции почек, связанное с дисфункцией почек и хронической болезнью почек (ХБП). [ 9 ] При ХБП фенилацетилглутамин считается уремическим токсином, который поглощается, циркулирует и удерживается в крови после микробной ферментации определенных белков и аминокислот в кишечнике. [ 10 ] Уровни фенилацетилглутамина в сыворотке крови при ХБП используются в качестве детерминанты смертности. Уровни фенилацетилглутамина в плазме крови повышаются при воздействии сигаретного дыма, у пациентов с ишемической сердечной недостаточностью, сердечно-сосудистым риском или артериальной гипертензией, при развитии заболеваний почек и у пациентов с сахарным диабетом 2 типа. [ 9 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Цзян Ю, Алманнай М, Саттон ВР, Сунь Кью, Элси Ш. (ноябрь 2017 г.). «Количественное определение метаболитов фенилбутирата с помощью UPLC-MS/MS демонстрирует обратную корреляцию соотношения фенилацетат: фенилацетилглутамин с уровнями глютамина в плазме». Молекулярная генетика и обмен веществ . 122 (3): 39–45. дои : 10.1016/j.ymgme.2017.08.011 . ПМИД 28888854 .
- ^ Палир Н., Руитер Дж.П., Вандерс Р.Дж., Хауткупер Р.Х. (май 2017 г.). «Идентификация ферментов, участвующих в окислении фенилбутирата» . Журнал исследований липидов . 58 (5): 955–961. дои : 10.1194/jlr.M075317 . ПМК 5408614 . ПМИД 28283530 .
- ^ Мохтарани М., Диас Г.А., Рхед В., Лихтер-Конеки Ю., Бартли Дж., Фейгенбаум А. и др. (ноябрь 2012 г.). «Мочевой фенилацетилглутамин как дозирующий биомаркер для пациентов с нарушениями цикла мочевины» . Молекулярная генетика и обмен веществ . 107 (3): 308–14. дои : 10.1016/j.ymgme.2012.08.006 . ПМЦ 3608516 . ПМИД 22958974 .
- ^ Jump up to: а б Ян Д., Бруненграбер Х. (апрель 2000 г.). «Глутамат, окно в промежуточный метаболизм печени» . Журнал питания . 130 (дополнение 4S): 991S–4S. дои : 10.1093/jn/130.4.991с . ПМИД 10736368 .
- ^ Молдаве К., Мейстер А (август 1957 г.). «Участие: фенилацетиладенилата в ферментативном синтезе фенилацетилглутамина». Биохимика и биофизика Acta . 25 (2): 434–5. дои : 10.1016/0006-3002(57)90500-0 . ПМИД 13471596 .
- ^ Мачадо МК, Пиньейру да Силва Ф (13 марта 2014 г.). «Гипераммониемия из-за нарушений цикла мочевины: потенциально смертельное состояние в условиях интенсивной терапии» . Журнал интенсивной терапии . 2 (1): 22. дои : 10.1186/2052-0492-2-22 . ПМЦ 4407289 . ПМИД 25908985 .
- ^ Брусилов С.В. (февраль 1991 г.). «Фенилацетилглутамин может заменить мочевину в качестве средства удаления ненужного азота» . Педиатрические исследования . 29 (2): 147–50. дои : 10.1203/00006450-199102000-00009 . ПМИД 2014149 .
- ^ Мохтарани М., Диас Г.А., Лихтер-Конеки Ю., Берри С.А., Бартли Дж., МакКэндлесс С.Э. и др. (декабрь 2015 г.). «Концентрация фенилацетилглутамина (U-PAGN) в моче как биомаркер приверженности к лечению у пациентов с нарушениями цикла мочевины (UCD), получающих фенилбутират глицерина» . Отчеты о молекулярной генетике и метаболизме . 5 : 12–14. дои : 10.1016/j.ymgmr.2015.09.003 . ПМК 5471406 . ПМИД 28649536 .
- ^ Jump up to: а б Барриос С., Бомонт М., Паллистер Т., Виллар Дж., Гудрич Дж.К., Кларк А. и др. (август 2015 г.). «Ось кишечник-микробиота-метаболиты при раннем снижении функции почек» . ПЛОС ОДИН . 10 (8): e0134311. Бибкод : 2015PLoSO..1034311B . дои : 10.1371/journal.pone.0134311 . ПМЦ 4524635 . ПМИД 26241311 .
- ^ Хунг С.К., Куо К.Л., Ву К.С., Тарнг, округ Колумбия (февраль 2017 г.). «Индоксилсульфат: новый сердечно-сосудистый фактор риска при хронической болезни почек» . Журнал Американской кардиологической ассоциации . 6 (2): e005022. дои : 10.1161/jaha.116.005022 . ПМК 5523780 . ПМИД 28174171 .