Кінуренова кислота
Кінуренова кислота (KYNA) — один з продуктів нормального метаболізму амінокислоти L-триптофану, нейроактивна речовина. Виявляє антиексайтотоксичні та антиконвульсантні властивості, за механізмом дії — антагоніст збуджуючих нейрорецепторів. Завдяки вказаним властивостям, може використовуватись при терапії нейрологічних патологій. В свою чергу, підвищена концентрація кінуренової кислоти в організмі є симптомом ряду патологічних станів.
| Кінуренова кислота | |
|---|---|
 | |
| Назва за IUPAC | 4-hydroxyquinoline-2-carboxylic acid |
| Інші назви | Kinurenic acid, kynuronic acid, quinurenic acid, transtorine |
| Ідентифікатори | |
| Номер CAS | 492-27-3 |
| PubChem | 3845 |
| Номер EINECS | 207-751-5 |
| DrugBank | 11937 |
| KEGG | C01717 |
| Назва MeSH | Kynurenate |
| ChEBI | 18344 |
| SMILES |
O=C\2c1c(cccc1)NC(=C/2)/C(=O)O |
| InChI |
1/C10H7NO3/c12-9-5-8(10(13)14)11-7-4-2-1-3-6(7)9/h1-5H,(H,11,12)(H,13,14) |
| Номер Бельштейна | 147451 |
| Властивості | |
| Молекулярна формула | C10H7N1O3 |
| Молярна маса | 189.168 |
| Зовнішній вигляд | Жовтий порошок |
| Густина | 1,43 г/см3 |
| Тпл | 282,5 °C |
| Ткип | 358,364 °C |
| Розчинність (вода) | розчинна до 75 mM в DMSO |
| Кислотність (pKa) | 3.487 |
| Небезпеки | |
| Температура спалаху | 170,533 °C |
| Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа) | |
| Інструкція з використання шаблону | |
| Примітки картки | |
Кінуренова кислота була відкрита в 1853 році німецьким хіміком Юстусом фон Лібіхом в сечі собаки, завдяки чому і отримала таку назву.[1]
В організмі кінуренова кислота безпосередньо синтезується з L-кінуреніна в реакції, що каталізується ферментом кінуренін-оксоглутарат трансаміназою.
Механізми дії
KYNA найбільш активно діє на три рецептори:
- Як неконкурентний антагоніст гліцинового сайту NMDA-рецептора
- Як антагоніст субодиниці α7 нікотинового ацетилхолінового рецептора (дія на нього останнім часом оспорюється)[2][3]
- Як ліганд метаботропного рецептора GPR35[4]
Окрім того, кінуренова кислота здатна зв'язуватися з субодиницею GluR2 АМРА-рецептора, виявляючи при цьому властивості слабкого конкурентного антагоніста.[5]
Роль в патологічних станах
Висока концентрація кінуренової кислоти в організмі спостерігається при кліщовому енцефаліті, шизофренії, та та розладах, пов'язаних з інфікуванням ВІЛ. В усіх цих випадках підвищення концентрації речовини в організмі супроводжується розвитком психопатичних симптомів.
Механізми, що включають підвищений рівень кінуренової кислоти в мозку, були запропоновані для пояснення розвитку шизофренії: основним механізмом дії в цій гіпотезі є вплив речовини на допамінову сигнальну систему в середньому мозку. Таким чином, згідно з даною гіпотезою, впливаючи одночасно на активність допамінової системи та на NMDA-рецептори, каїнова кислота поєднує допамінову та глутаматну теорії генезису шизофренії.[6][7]
Також висока концентрація кінуренової кислоти в сечі може бути ознакою деяких типів розладу метаболізму, наприклад піроксидинового дефіциту або дефіциту ферменту кінуренінази.
При зниженні концентрації кінуренової кислоти в мозку піддослідних мишей тварини демонструють значне покращення когнітивних функцій.[8]
Література
- Liebig, J., Uber Kynurensäure, Justus Liebigs Ann. Chem., 86: 125—126, 1853.
- Dobelis P., Varnell A., and Cooper, D.C. (2011). Nicotinic α7 acetylcholine receptor-mediated currents are not modulated by the tryptophan metabolite kynurenic acid in adult hippocampal interneurons. Nature Precedings. doi:10.1038/npre.2011.6277.1.>
- Grilli M, Raiteri L, Patti L, Parodi M, Robino F, Raiteri M, Marchi M (2006). Modulation of the function of presynaptic α7 and non-α7 nicotinic receptors by the tryptophan metabolites, 5-hydroxyindole and kynurenate in mouse brain. Br. J. Pharmacol. 149 (6): 724–32. PMC 2014664. PMID 17016503. doi:10.1038/sj.bjp.0706914.
- Wang J, Simonavicius N, Wu X, Swaminath G, Reagan J, Tian H, Ling L (2006). Kynurenic acid as a ligand for orphan G protein-coupled receptor GPR35. J. Biol. Chem. 281 (31): 22021–8. PMID 16754668. doi:10.1074/jbc.M603503200.
- Prescott C, Weeks AM, Staley KJ, and Partin KM (2006). Kynurenic acid has a dual action on AMPA receptor responses. Neurosci Lett. 402 (1-2): 108–12. doi:10.1016/j.neulet.2006.03.051.
- Erhardt S, Schwieler L, Nilsson L, Linderholm K, Engberg G (2007). The kynurenic acid hypothesis of schizophrenia. Physiol. Behav. 92 (1–2): 203–9. PMID 17573079. doi:10.1016/j.physbeh.2007.05.025.
- Erhardt S, Schwieler L, Engberg G (2003). Kynurenic acid and schizophrenia. Adv. Exp. Med. Biol. 527: 155–65. PMID 15206728.
- Robert Schwarcz; Elmer, Greg I; Bergeron, Richard; Albuquerque, Edson X; Guidetti, Paolo; Wu, Hui-Qiu; Schwarcz, Robert (2010). Reduction of Endogenous Kynurenic Acid Formation Enhances Extracellular Glutamate, Hippocampal Plasticity, and Cognitive Behavior. Neuropsychopharmacology 35 (8): 1734–1742. PMC 3055476. PMID 20336058. doi:10.1038/npp.2010.39.
Зовнішні посилання
- Link found between TBE and schizophrenia — TheLocal.se, Шведські новини англійською, 6 листопада 2007 року.