Метилмало́новая кислота́ (изоянта́рная кислота́, MMК) — химическое соединение из группы дикарбоновых кислот. Она имеет основную структуру малоновой кислоты, а также метильную группу. Соли метилмалоновой кислоты называются метилмалонатами.
Метаболизм
Метилмалоновая кислота является побочным продуктом пути метаболизма пропионата. Исходными источниками для нее являются следующие вещества, в скобках указаны их приблизительные вклады в метаболизм пропионата в организме:
незаменимые аминокислоты: метионин, валин, треонин и изолейцин (~ 50%) жирные кислоты с нечетной цепью (~ 30%) пропионовая кислота, получаемая в результате бактериальной ферментации (~ 20%) боковая цепь холестерина тимин Производное пропионата, пропионил-КоА, превращается в Д-метилмалонил-КоА под действием пропионил-КоА карбоксилазы, а затем преобразуется в Л-метилмалонил-КоА под действием метилмалонил-КоА эпимеразы. Вступление в цикл трикарбоновых кислот происходит через превращение Л-метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА под действием Л-метилмалонил-КоА-мутазы, при этом в качестве кофермента требуется витамин B12 в форме аденозилкобаламина. Этот путь деградации пропионил-КоА до сукцинил-КоА представляет собой один из важнейших анаплеротических путей цикла трикарбоновых кислот. Метилмалоновая кислота образуется как побочный продукт этого метаболического пути, когда Д-метилмалонил-КоА расщепляется на метилмалоновую кислоту и КоА с помощью Д-метилмалонил-КоА гидролазы. Фермент ацил-КоА-синтетаза семьи член 3 (acyl-CoA synthetase family member 3, ACSF3), в свою очередь, отвечает за превращение метилмалоновой кислоты и КоА в метилмалонил-КоА.
Внутриклеточные эстеразы способны отщеплять метильную группу от метилмалоновой кислоты, в результате чего образуется малоновая кислота.
Клиническая значимость
Дефицит витамина B12 Повышение уровня метилмалоновой кислоты может указывать на дефицит витамина B12. Метилмалоновая кислота повышена у 90-98% пациентов с недостаточностью B12. Также 20-25% пациентов старше 70 лет имеют повышенный уровень метилмалоновой кислоты, но 25-33% из них не имеют дефицита B12. По этой причине тест на метилмалоновую кислоту обычно не рекомендуется в пожилом возрасте.Boutin, M., Presse, N., Martineau, T., Perreault, A., Gaudreau, P., & Auray-Blais, C. (2020). Mass spectrometry analysis of urinary methylmalonic acid to screen for metabolic vitamin B12 deficiency in older adults. Bioanalysis, 12(10), 693-705.
Метаболические заболевания Избыточное содержание метилмалоновой кислоты связано с наследственным рецессивным заболеванием метилмалоновые ацидемии.
Если повышенный уровень метилмалоновой кислоты сопровождается повышенным уровнем малоновой кислоты, это может указывать на метаболическое заболевание - комбинированную малоновую и метилмалоновую ацидурию (CMAMMA). Рассчитывая соотношение малоновой и метилмалоновой кислот в плазме крови, CMAMMA можно отличить от классической метилмалоновой ацидемии.
Рак Кроме того метилмалоновая кислота в сыворотке крови пожилых людей действует как медиатор прогрессирования метастазов онкологических заболеваний, так как стимулирует потерю клетками способности к межклеточному прикреплению и увеличению подвижности клеток.Wang, H., & Zhang, X. H. F. (2020). Molecules in the blood of older people promote cancer spread. Nature 585, 187-188 Gomes, A. P., Ilter, D., Low, V., Endress, J. E., Fernández-García, J., Rosenzweig, A., ... & Elia, I. (2020). Age-induced accumulation of methylmalonic acid promotes tumour progression. Nature, 585(7824), 283–287.
Бактериальный избыток в тонком кишечнике Бактериальный избыток в тонком кишечнике также может привести к повышению уровня метилмалоновой кислоты из-за конкуренции бактерий в процессе всасывания витамина B12. Это касается витамина B12, получаемого с пищей и пероральными добавками, и может быть обойдено инъекциями витамина B12. На основании исследований пациентов с синдромом короткой кишки была выдвинута гипотеза, что избыточный рост кишечных бактерий приводит к повышенной выработке пропионовой кислоты, которая является предшественником метилмалоновой кислоты. Было показано, что в этих случаях уровень метилмалоновой кислоты приходил в норму при приеме метронидазола.
Измерение Концентрация метилмалоновой кислоты в крови определяется газожидкостной хроматографией/масс-спектрометрией. Референсный интервал в крови у людей: 73—271 нмоль/л.
См. также Малоновая кислота
Примечания
Литература
Категория:Двухосновные карбоновые кислоты Категория:Предельные карбоновые кислоты