กรดมาโลนิก

กรดมาโลนิก (malonic acid) (ชื่อตามระบบ IUPAC: กรดโพรเพนไดโออิก) คือ ที่มีโครงสร้าง CH₂(COOH)₂ ซึ่งเมื่อแตกตัวเป็นไอออน รวมถึงเมื่ออยู่ในรูปเอสเทอร์หรือเกลือ จะเรียกว่ามาโลเนต ตัวอย่างเช่น คือของกรดมาโลนิก โดยชื่อของกรดชนิดนี้มีที่มาจากคำในภาษากรีก μᾶλον (malon) ซึ่งหมายถึง 'แอปเปิล'

ความสำคัญทางคลินิก

หากระดับกรดมาโลนิกที่เพิ่มขึ้นมาพร้อมกับระดับกรดเมทิลมาโลนิกสูงขึ้นด้วย อาจบ่งชี้ถึงโรคทางเมตาบอลิซึมที่เรียกว่าภาวะกรดมาโลนิกและกรดเมทิลมาโลนิกในปัสสาวะ (combined malonic and methylmalonic aciduria: CMAMMA) โดยการคำนวณอัตราส่วนระหว่างกรดมาโลนิกและกรดเมทิลมาโลนิกในพลาสมาเลือด จะสามารถแยกแยะ CMAMMA ออกจากแบบคลาสสิกได้

ชีวเคมี

กรดมาโลนิกเป็นซับสเตรตเริ่มต้นใน (mitochondrial fatty acid synthesis: mtFASII) โดยกรดมาโลนิกจะถูกเปลี่ยนเป็น ผ่านเอนไซม์ (acyl-CoA synthetase family member 3: ACSF3)

กรดมาโลนิก เป็นตัวอย่างคลาสสิกของตัวยับยั้งแบบแข่งขัน (competitive inhibitor) สำหรับเอนไซม์ คอมเพลกซ์ II (succinate dehydrogenase (complex II)) ในกระบวนการถ่ายทอดอิเล็กตรอนของการหายใจระดับเซลล์ (respiratory electron transport chain)

ซึ่งกรดมาโลนิกจะจับกับตำแหน่งออกฤทธิ์ (active site) ของเอนไซม์โดยไม่เกิดปฏิกิริยาใด ๆ ผ่านการแข่งขันกับซับสเตรตคือ ซัคซิเนต (succinate) แต่กรดมาโลนิกไม่มีหมู่ −CH₂CH₂− ซึ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการดีไฮโดรจิเนชัน (dehydrogenation) การสังเกตนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสรุปโครงสร้างของตำแหน่งออกฤทธิ์ในเอนไซม์ซิคซิเนต ดีไฮโดรจีเนสได้

การยับยั้งเอนไซม์ดังกล่าวส่งผลให้การหายใจระดับเซลล์ลดลง เนื่องจากกรดมาโลนิกเป็นส่วนประกอบตามธรรมชาติที่พบในอาหารหลายชนิด จึงมีอยู่ในร่างกายสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม รวมถึงมนุษย์ด้วย

ดูเพิ่มเติม

• กรดเมทิลมาโลนิก

อ้างอิง

1. de Sain-van der Velden MG, van der Ham M, Jans JJ, Visser G, Prinsen HC, Verhoeven-Duif NM, และคณะ (2016). "A New Approach for Fast Metabolic Diagnostics in CMAMMA". JIMD Reports. Springer. 30: 15–22. doi:10.1007/8904_2016_531. ISBN . PMC 5110436. PMID 26915364.
2. Witkowski, Andrzej; Thweatt, Jennifer; Smith, Stuart (2011). "Mammalian ACSF3 Protein Is a Malonyl-CoA Synthetase That Supplies the Chain Extender Units for Mitochondrial Fatty Acid Synthesis". Journal of Biological Chemistry (ภาษาอังกฤษ). 286 (39): 33729–33736. doi:10.1074/jbc.M111.291591. PMC 3190830. PMID 21846720.
3. Bowman, Caitlyn E.; Rodriguez, Susana; Selen Alpergin, Ebru S.; Acoba, Michelle G.; Zhao, Liang; Hartung, Thomas; Claypool, Steven M.; Watkins, Paul A.; Wolfgang, Michael J. (2017). "The Mammalian Malonyl-CoA Synthetase ACSF3 Is Required for Mitochondrial Protein Malonylation and Metabolic Efficiency". Cell Chemical Biology (ภาษาอังกฤษ). 24 (6): 673–684.e4. doi:10.1016/j.chembiol.2017.04.009. PMC 5482780. PMID 28479296.
4. Pardee AB, Potter VR (March 1949). "Malonate inhibition of oxidations in the Krebs tricarboxylic acid cycle". The Journal of Biological Chemistry. 178 (1): 241–250. doi:10.1016/S0021-9258(18)56954-4. PMID 18112108.
5. Potter VR, Dubois KP (March 1943). "Studies on the Mechanism of Hydrogen Transport in Animal Tissues : VI. Inhibitor Studies with Succinic Dehydrogenase". The Journal of General Physiology. 26 (4): 391–404. doi:10.1085/jgp.26.4.391. PMC 2142566. PMID 19873352.
6. Dervartanian DV, Veeger C (1964). "Studies on succinate dehydrogenase". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Specialized Section on Enzymological Subjects. 92 (2): 233–247. doi:10.1016/0926-6569(64)90182-8.
7. "Metabocard for Malonic acid". Human Metabolome Database. 2020-03-13. สืบค้นเมื่อ 2020-10-06.