Interested Article - Аминолевулиновая кислота

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

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-КоА в результате реакции, известной как путь Шемина: HOOCCH ₂ CH ₂ CO-S-CoA + H ₂ NCH ₂ COOH $\to$ HOOCCH ₂ CH ₂ COCH ₂ NH ₂ + CO ₂ + 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 , 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

Литература

Musiol R., Serda M., Polanski J. Prodrugs in photodynamic anticancer therapy (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2011. — Vol. 17 , no. 32 . — P. 3548—3559 . — .
Harris F., Pierpoint L. Photodynamic therapy based on 5-aminolevulinic acid and its use as an antimicrobial agent (англ.) // Med Res Rev : journal. — 2011. — July. — doi : . — .
Bekelis K., Valdés P.A., Erkmen K., et al. Quantitative and qualitative 5-aminolevulinic acid-induced protoporphyrin IX fluorescence in skull base meningiomas (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2011. — May ( vol. 30 , no. 5 ). — P. E8 . — doi : . — . — PMC .

Примечания

Beale S.I. (англ.) // Plant Physiology : journal. — American Society of Plant Biologists , 1990. — August ( vol. 93 , no. 4 ). — P. 1273—1279 . — . — PMC .
Willows, R.D. Chlorophylls // Encyclopaedia of Plant and Crop Science (англ.) / Goodman, Robert M.. — (англ.) ( , 2004. — P. 258—262. — ISBN 0-8247-4268-0 .
Stummer W., Pichlmeier U., Meinel T., Wiestler O.D., Zanella F., Reulen H.J. Fluorescence-guided surgery with 5-aminolevulinic acid for resection of malignant glioma: a randomised controlled multicentre phase III trial (англ.) // The Lancet : journal. — Elsevier , 2006. — Vol. 7 , no. 5 . — P. 392—401 . — doi : . — .