חומצה פירוגלוטמית

חומצה פירוגלוטמית (ידועה גם כ-PCA, 5-אוקסופרולין, חומצה פידולית) היא נגזרת טבעית ונפוצה אך לא מספיק נחקרת של חומצת אמינו, שבה קבוצת האמינו החופשית של חומצה גלוטמית או גלוטמין עוברת ציקליזציה ליצירת לקטם.[1] שמות הבסיס מצומד של חומצה פירוגלוטמית, אניון, מלחים, ואסטרים הם פירוגלוטמט, 5-אוקסופרולינאט, או פידולאט.

יצירת חומצה פירוגלוטמית מגלוטמין בקצה ה-N הטרמינלי.

היא מטבוליט במעגל הגלוטתיון שהופך לגלוטמט על ידי 5-אוקסופרולינאז. פירוגלוטמט נמצא בחלבונים רבים, כולל בקטריורודופסין. שיירי חומצה גלוטמית וגלוטמין בקצה ה-N-טרמינלי יכולים לעבור ציקליזציה באופן ספונטני ולהפוך לפירוגלוטמט, או לעבור המרה אנזימטית על ידי ציקלאזות גלוטמיניל.[2] זהו אחד מכמה סוגים של קצוות N חסומים המהווים בעיה עבור ריצוף קצה N באמצעות כימיית אדמן, הדורשת קבוצת אמינו ראשונית חופשית שאינה קיימת בחומצה פירוגלוטמית. האנזים פירוגלוטמט אמינופפטידאז יכול לשחזר קצה N חופשי על ידי ביקוע שייר הפירוגלוטמט.[3]

חומצה פירוגלוטמית קיימת כשני אננטיומרים נפרדים:

  • (2R) או D אשר במקרה הוא (+) או d
  • (2S) או L אשר במקרה הוא (–) או l

מטבוליזם

כפי שהתגלה לראשונה בשנת 1882, ניתן לייצר חומצה פירוגלוטמית על ידי חימום חומצה גלוטמית ב-180 מעלות צלזיוס, מה שגורם לאיבוד של מולקולת מים. בתאים חיים, היא נגזרת מגלוטתיון באמצעות פעולה של אנזים, γ-גלוטמיל ציקלוטרנספראז.[1] חומצה פירוגלוטמית עשויה לתפקד באחסון גלוטמט, ופועלת כדי להתנגד לפעולת הגלוטמט, כולל במוח.[1] היא פועלת גם על המערכת הכולינרגית במוח;[4] עמילואיד β המכיל חומצה פירוגלוטמית מוגבר במחלת אלצהיימר; זה עשוי להיות חלק מתהליך המחלה.[5] רמות מוגברות של חומצה פירוגלוטמית בדם, המובילות לעודף בשתן (5-אוקסופרולינוריה), יכולות להתרחש לאחר מינון יתר של פאראצטמול, כמו גם במומים מולדים מסוימים בחילוף החומרים, הגורמים לחמצת מטבולית עם מרווח אניוני גבוה.[1][6]

שימושים

המלח הנתרן של חומצה פירוגלוטמית—ידוע גם בשם נתרן פירוגלוטמט, נתרן PCA, או נתרן פידולאט—משמש לעור יבש ולמוצרי שיער, מכיוון שהוא חומר לחות. יש לו רעילות נמוכה ואינו מגרה עור, אך השימוש בו במוצרים מוגבל על ידי מחיר גבוה.[7][8]

חומצה L-פירוגלוטמית נמכרת באינטרנט כתוסף תזונה נואוטרופי.[9][10]

מגנזיום פידולאט, מלח המגנזיום של חומצה פירוגלוטמית, נמצא בכמה תוספי תזונה מינרליים. במחקר פרה-קליני, נחשפו תכונות פרמקולוגיות נוספות של חומצה פירוגלוטמית, כגון פעילות אנטי-פוספודיאסטראז מסוג 5, אנטי-האנזים המהפך אנגיוטנסין, ואנטי-אוריאז.[11]

קישורים חיצוניים

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא חומצה פירוגלוטמית בוויקישיתוף

הערות שוליים

  1. ^ 1 2 3 4 Kumar, Akhilesh; Bachhawat, Anand K. (2012). "Pyroglutamic acid: throwing light on a lightly studied metabolite" (PDF). Current Science. 102 (2): 288–297. JSTOR 24083854.
  2. ^ Schilling, Stephan; Wasternack, Claus; Demuth, Hans-Ulrich (1 באוגוסט 2008). "Glutaminyl cyclases from animals and plants: a case of functionally convergent protein evolution". Biological Chemistry. 389 (8): 983–91. doi:10.1515/BC.2008.111. PMID 18979624. S2CID 24074284. {{cite journal}}: (עזרה)
  3. ^ Podell, David N.; Abraham, George N. (במרץ 1978). "A technique for the removal of pyroglutamic acid from the amino terminus of proteins using calf liver pyroglutamate amino peptidase". Biochemical and Biophysical Research Communications. 81 (1): 176–185. doi:10.1016/0006-291X(78)91646-7. PMID 26343. {{cite journal}}: (עזרה)
  4. ^ Pepeu, Giancarlo; Spignoli, Giacomo (בינואר 1989). "Nootropic drugs and brain cholinergic mechanisms". Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry. 13: S77–S88. doi:10.1016/0278-5846(89)90112-7. PMID 2694231. S2CID 11309268. {{cite journal}}: (עזרה)
  5. ^ Jawhar, Sadim; Wirths, Oliver; Bayer, Thomas A. (11 בנובמבר 2011). "Pyroglutamate Amyloid-β (Aβ): A Hatchet Man in Alzheimer Disease". Journal of Biological Chemistry. 286 (45): 38825–38832. doi:10.1074/jbc.R111.288308. PMC 3234707. PMID 21965666. {{cite journal}}: (עזרה)
  6. ^ Liss, D. B.; Paden, M. S.; Schwarz, E. S.; Mullins, M. E. (11 באוקטובר 2013). "What is the clinical significance of 5-oxoproline (pyroglutamic acid) in high anion gap metabolic acidosis following paracetamol (acetaminophen) exposure?". Clinical Toxicology. 51 (9): 817–827. doi:10.3109/15563650.2013.844822. PMID 24111553. S2CID 43541851. {{cite journal}}: (עזרה)
  7. ^ "Hydromol® (Alliance)". British National Formulary. נבדק ב-5 בדצמבר 2015. {{cite web}}: (עזרה)
  8. ^ Jungermann, Eric; Sonntag, Norman O.V (1991-07-19). "Alternatives to Glycerine". In Eric Jungermann; Norman O.V. Sonnta (eds.). Glycerine: A Key Cosmetic Ingredient. CRC Press. p. 424. ISBN 978-0-8247-8465-2.
  9. ^ DellaVecchia, Matthew J. (בדצמבר 2013). "Inaccurate Serelaxin Chemical Structure". Pharmacy and Therapeutics. 38 (12): 763. PMC 3875272. PMID 24391398. {{cite journal}}: (עזרה)
  10. ^ McDougall, Graham J.; Austin-Wells, Vonnette; Zimmerman, Teena (24 ביוני 2016). "Utility of Nutraceutical Products Marketed for Cognitive and Memory Enhancement". Journal of Holistic Nursing. 23 (4): 415–433. doi:10.1177/0898010105280097. PMC 2398696. PMID 16251490. {{cite journal}}: (עזרה)
  11. ^ Šudomová, Miroslava; Hassan, Sherif T. S.; Khan, Haroon; Rasekhian, Mahsa; Nabavi, Seyed Mohammad (21 באוגוסט 2019). "A Multi-Biochemical and In Silico Study on Anti-Enzymatic Actions of Pyroglutamic Acid against PDE-5, ACE, and Urease Using Various Analytical Techniques: Unexplored Pharmacological Properties and Cytotoxicity Evaluation". Biomolecules. 9 (9): 392. doi:10.3390/biom9090392. PMC 6770154. PMID 31438631. {{cite journal}}: (עזרה)