硫辛酸
| 硫辛酸 | |
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| IUPAC名 (R)-5-(1,2-dithiolan-3-yl)pentanoic acid | |
| 識別 | |
| CAS號 | 1200-22-2 ? |
| PubChem | 6112 |
| SMILES |
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| MeSH | Lipoic+acid |
| 性質 | |
| 化學式 | C8H14O2S2 |
| 摩爾質量 | 206.33 g·mol⁻¹ |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
6,8-二硫辛酸，簡稱硫辛酸（lipoic acid），為含硫八碳脂酸，在6、8位上有二硫鍵相連（C6和C8上的氫原子被二硫鍵取代），有氧化、還原二型。6、8位上巰基脫氫為氧化型硫辛酸（兩個硫原子通過二硫鍵相連），加氫變成還原型稱為二氫硫辛酸（二硫鍵還原為巰基）。硫辛酸雖然不屬於維生素，但其可作為輔酶參與機體內物質代謝過程中酰基轉移，起到遞氫和轉移酰基的作用(即作為氫載體和酰基載體)，具有與維生素相似的功能（類維生素），因此也被生物化學教材列入維生素中講述。
化學結構與性質
硫辛酸以閉環二硫化物形式和開鏈還原形式兩種結構混合物存在，這兩種形式通過氧化-還原循環相互轉換，像生物素一樣，硫辛酸事實上常常不游離存在，而是以其羧基同酶分子(如二氫硫辛酸乙酰轉移酶)中賴氨酸殘基的ε-NH2基以酰胺鍵共價結合(結構上與生物胞素十分相似)。催化形成硫辛酰胺鍵的酶需要ATP，並且作為反應產物產生硫辛酰胺-酶偶聯物、AMP和焦磷酸。硫辛酸1951年被L. J. Reed等分離成晶體。因是一種含硫的脂肪酸，故有人將其歸屬於脂溶性維生素。但由於在體內代謝中與TPP、NAD+等輔酶一起參加生化反應，因此，根據結構與功能的統一性，也有人將其歸入B族維生素。硫辛酸是既具水溶性（微溶）又具脂溶性的淡黃色晶體，外消旋硫辛酸熔點在60~61℃，沸點為160~165℃。
功能
硫辛酸作為輔酶，在兩個關鍵性的氧化脫羧反應中起作用，即在丙酮酸脫氫酶複合體和α-酮戊二酸脫氫酶複合體中，催化酰基的產生和轉移。硫辛酸可以接受酰基與丙酮酸的乙酰基，形成一個硫酯鍵，然後將乙酰基轉移到輔酶A分子的硫原子上。形成輔基的二氫硫辛酰胺可再經二氫硫辛酰胺脫氫酶（需要NAD+）氧化，重新生成氧化型硫辛酰胺。α-硫辛酸含有雙硫五元環結構，電子密度很高，具有顯著的親電子性和與自由基反應的能力，因此它具有抗氧化性，具有極高的保健功能和醫用價值（如抗脂肪肝和降低血漿膽固醇的作用）。此外，硫辛酸的巰基很容易進行氧化還原反應，故可保護巰基酶免受重金屬離子的毒害。硫辛酸在自然界廣泛分佈，肝和酵母細胞中含量尤為豐富。在食物中硫辛酸常和維生素B1同時存在。人體可以合成。目前，尚未發現人類有硫辛酸的缺乏症。
疾病
結合性丙二酸及甲基丙二酸血症 (CMAMMA)
在因 ACSF3 缺乏症而結合性丙二酸及甲基丙二酸血症（CMAMMA）中，線粒體脂肪酸合成（mtFASII）(脂酸生物合成的前體反應）受到損害[1][2]。結果導致丙酮酸脫氫酶複合物（PDC）和α-酮戊二酸脫氫酶複合物（α-KGDHC）等重要線粒體酶的脂酰化程度降低[2]。補充硫辛酸並不能恢復線粒體的功能[3][2]。
參考文獻
- ^ Levtova, Alina; Waters, Paula J.; Buhas, Daniela; Lévesque, Sébastien; Auray‐Blais, Christiane; Clarke, Joe T.R.; Laframboise, Rachel; Maranda, Bruno; Mitchell, Grant A.; Brunel‐Guitton, Catherine; Braverman, Nancy E. Combined malonic and methylmalonic aciduria due to ACSF3 mutations: Benign clinical course in an unselected cohort. Journal of Inherited Metabolic Disease. 2019-01, 42 (1). ISSN 0141-8955. doi:10.1002/jimd.12032 （英語）.
- ^ 2.0 2.1 2.2 Wehbe, Zeinab; Behringer, Sidney; Alatibi, Khaled; Watkins, David; Rosenblatt, David; Spiekerkoetter, Ute; Tucci, Sara. The emerging role of the mitochondrial fatty-acid synthase (mtFASII) in the regulation of energy metabolism. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids. 2019-11, 1864 (11) [2023-12-09]. doi:10.1016/j.bbalip.2019.07.012. （原始內容存檔於2022-06-19） （英語）.
- ^ Hiltunen, J. Kalervo; Autio, Kaija J.; Schonauer, Melissa S.; Kursu, V.A. Samuli; Dieckmann, Carol L.; Kastaniotis, Alexander J. Mitochondrial fatty acid synthesis and respiration. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics. 2010-06, 1797 (6-7) [2023-12-09]. doi:10.1016/j.bbabio.2010.03.006. （原始內容存檔於2022-10-06） （英語）.