α-ケトグルタル酸

α-ケトグルタル酸^[1]

名前
推奨されるIUPAC名 2-オキソペンタン二酸
その他の名前 2-ケトグルタル酸 α-ケトグルタル酸 2-オキソグルタル酸 オキソグルタル酸
識別子
CAS番号	328-50-7 はい
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像
チェビ	チェビ:30915 はい
ケムスパイダー	50 はい
ドラッグバンク	DB02926 いいえ
ECHA 情報カード	100.005.756
国際連合食糧農業機関（IUPHAR）	3636
ケッグ	C00026 はい
メッシュ	α-ケトグルタル酸
パブケム CID	51
ユニ	8ID597Z82X はい
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID5033179
インチ InChI=1S/C5H6O5/c6-3(5(9)10)1-2-4(7)8/h1-2H2,(H,7,8)(H,9,10) はい キー: KPGXRSRHYNQIFN-UHFFFAOYSA-N はい InChI=1/C5H6O5/c6-3(5(9)10)1-2-4(7)8/h1-2H2,(H,7,8)(H,9,10) キー: KPGXRSRHYNQIFN-UHFFFAOYAN
笑顔 O=C(O)C(=O)CCC(=O)O
プロパティ
化学式	Ｃ5Ｈ6Ｏ5​​​​​
モル質量	146.098 グラムモル−1
融点	115 °C (239 °F; 388 K)
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。 いいえ 確認する （何ですか  ？） はいいいえ インフォボックス参照

α-ケトグルタル酸（2-オキソグルタル酸とも呼ばれる）は、ジカルボン酸、すなわち、2つのカルボキシル基（カルボキシ基はCO ₂ Hと表記される）を含む短鎖脂肪酸であり、C、O、H はそれぞれ炭素、酸素、水素を表す（隣の図を参照）。しかし、ほとんどすべての動物組織および細胞外液のpHは7 を超えている。これらの塩基性pH レベルでは、α-ケトグルタル酸はほぼ独占的に共役塩基として存在する。つまり、負に帯電したカルボキシ基COの両方から正に帯電した水素（すなわち、 H ⁺ ）が放出されるため、 2つの負の電荷を持つ。−2（共役酸塩基理論を参照）。この二重負電荷分子はα-ケトグルタル酸または2-オキソグルタル酸と呼ばれます。 ^[2]

β-ケトグルタル酸（3-オキソグルタル酸、アセトンジカルボン酸とも呼ばれる）とその共役塩基であるβ-ケトグルタル酸は、ケトンの位置、すなわち炭素-酸素二重結合（C=O）がα-ケトグルタル酸およびα-ケトグルタル酸と異なります。β-ケトグルタル酸およびβ-ケトグルタル酸のC=OはCO 2 _Hから2番目の炭素にありますが、α-ケトグルタル酸およびα-ケトグルタル酸のC=OはCO ₂ Hに隣接する炭素にあります。「ケトグルタル酸」および「ケトグルタル酸」は、αまたはβとして修飾されていない場合、ほとんどの場合、それぞれα-ケトグルタル酸またはα-ケトグルタル酸を指します。^[2] β-ケトグルタル酸にはα-ケトグルタル酸のような生物学的作用はなく、α-ケトグルタル酸の少なくとも1つの作用を阻害するとさえ示唆されています（「β-ケトグルタル酸とTET-2」というタイトルの次のセクションを参照）。^{[3] β-ケトグルタル酸は、}シクロヘキセノンなどの他の化合物の合成に使用されます（β-ケトグルタル酸の用途を参照） 。シクロヘキセノン自体は他の化合物の合成に広く使用されています。^[4]

α-ケトグルタル酸はクエン酸回路の中間体であり、この回路は細胞が使用するエネルギーを供給する。^{[2]また、他のいくつかの}代謝経路の中間体または生成物でもある。^{[2] [5]これらには、主要な}アミノ酸を作り、その過程で細胞内の炭素、窒素、アンモニアのレベルを調節する代謝経路の構成要素であることが含まれる。^{[5]潜在的に有毒な}活性酸素種の細胞内レベルを低下させる。^{[6] [7]}神経伝達物質γ-アミノ酪酸を合成する。^[8]また、主に前臨床研究（疾患の動物モデルまたは動物やヒトの組織で実施）で定義されているように、さまざまな細胞機能の直接刺激剤または補因子（つまり、必要だがそれ自体は刺激しない）として作用する。これらの研究は、α-ケトグルタル酸が以下の調節に寄与する証拠を提供している。腎機能。^[9]レジスタンス運動が肥満を減らし、筋肉を強化し、筋萎縮を防ぐ効果、^[10]ブドウ糖耐性試験で定義される耐糖能、^[11]老化と、加齢に伴う障害や疾患を含む老化に関連する変化の進行、^{[12]特定の種類}の癌や炎症の発症および/または進行、^[13]未熟T細胞から成熟T細胞への分化。^[14]

α-ケトグルタル酸は、ミトコンドリアにある循環代謝経路であるクエン酸回路の構成要素です。この回路は、クエン酸を7つの中間代謝物に順次代謝し（ →で示す）、8番目の中間代謝物であるオキサロ酢酸を再びクエン酸に変換することで、細胞に必要なエネルギーを供給します。^[2]

クエン酸 → シス-アコニット酸 → イソクエン酸 → α-ケトグルタル酸→ サクシニル-CoA → コハク酸 → フマル酸 →リンゴ 酸 → オキサロ酢酸 → クエン酸

この回路では、酵素イソクエン酸脱水素酵素 3 がイソクエン酸 (イソクエン酸には 4 つの異性体があり、そのうち (−)-d-トレオ異性体のみがクエン酸回路で自然に発生する異性体です。^[15] ) を α-ケトグルタル酸に変換し、次のステップでオキソグルタル酸脱水素酵素複合体によってスクシニル CoA に変換されます。クエン酸回路の外では、α-ケトグルタル酸はa)イソクエン酸脱水素酵素1 または 2によって生成され、これらの酵素は酸化的脱炭酸によってイソクエン酸からカルボキシル基を除去してα-ケトグルタル酸を形成します。b)グルタミノリシスでは、グルタミナーゼ酵素がグルタミンからアミノ基(すなわち、−NH ₂ ) を除去してグルタミン酸を形成し、これが 3 つの異なる酵素、グルタミン酸脱水素酵素、アラニントランスアミナーゼ、またはアスパラギン酸トランスアミナーゼのいずれかによって α-ケトグルタル酸に変換されます (グルタミノリシス経路を参照)。c)アラニントランスアミナーゼ酵素などによって媒介されるさまざまなピリドキサールリン酸依存性アミノ基転移反応^[16]では、グルタミン酸が他の化合物に−NH ₂を「供与」することで α-ケトグルタル酸に変換されます(アミノ基転移を参照)。^{[5] [17]これらの経路で作用して、α-ケトグルタル酸は}グルタミン、プロリン、アルギニン、リジンなどのアミノ酸の生成と、細胞内の炭素および窒素 (すなわち、N) レベルの低下に寄与します。これにより、これら2つの潜在的に有毒な元素が細胞や組織に過剰に蓄積するのを防ぐことができます。^{[6] [16] [17]}神経毒であるアンモニア（NH 3 ）_も組織に蓄積するのを防ぎます。この代謝経路では、アミノ酸の-NH ₂基がα-ケトグルタル酸に転移​​します。これにより、元のアミノ酸のα-ケト酸と、α-ケトグルタル酸のアミン含有生成物であるグルタミン酸が形成されます。細胞内のグルタミン酸は循環系に入り、肝臓に取り込まれ、獲得した-NH ₂基を尿素回路に送ります。 実際には、後者の経路は尿中の尿素の形で体内の余分なアンモニアを除去します。^{[6] [7] [18]}

多くの状態が、ヒドロキシラジカル（すなわち、^• HO）、過酸化水素（すなわち、H ₂ O ₂）、およびスーパーオキシドアニオン（すなわち、O ₂ ⁻ ）などの活性酸素種の過剰な蓄積を引き起こす可能性があります。これらの組織損傷酸素種は、過剰な炎症、アテローム性動脈硬化症、心血管疾患、神経疾患、老化関連疾患、およびさまざまな癌につながる可能性があります。抗酸化酵素（すなわち、スーパーオキシドディスムターゼ、カタラーゼ、およびグルタチオンペルオキシダーゼ）および非酵素抗酸化剤（例、グルタチオン、ビタミンC、およびビタミンE）は、これらの疾患原因物質のレベルを低下させるように作用します。α-ケトグルタル酸は、非酵素抗酸化剤の1つです。α-ケトグルタル酸は過酸化水素（H ₂ O ₂）と反応してコハク酸、二酸化炭素（CO ₂）、水（H ₂ O ）を形成し、H ₂ O ₂のレベルを低下させます。H ₂ O _{2の毒性効果を軽減するα-ケトグルタル酸の保護作用は、}ショウジョウバエ（Drosophila melanogaster ）、他の動物、およびヒトで観察されています。さらに、α-ケトグルタル酸は、毒性の高い（O⁻
₂）ラジカルを分子状酸素（すなわちO ₂）およびH
₂お
₂. ^{[6] [7]}

ラット脳の大脳新皮質のGABA作動性 ニューロン（神経細胞）を対象に行われた研究では、細胞質型アスパラギン酸トランスアミナーゼ酵素がα-ケトグルタル酸をグルタミン酸に代謝し、グルタミン酸がグルタミン酸脱炭酸酵素によって抑制性神経伝達物質γ-アミノ酪酸に代謝されることが報告されている。これらの代謝反応はGABA作動性ニューロンの抑制性軸索の末端で起こり、γ-アミノ酪酸が放出され、近くのニューロンの活性化を阻害する。^{[8] [19]}

OXGR1（GPR99とも呼ばれる）は、Gタンパク質共役受容体、すなわち細胞の表面膜上に位置し、特定のリガンドに結合し、それによって刺激されてGタンパク質を活性化し、親細胞で事前にプログラムされた応答を誘発する受容体である。OXRG1は、a) 2004年にα-ケトグルタル酸、^{[20] [21]、} b) 2013年にロイコトリエンE4、C4、およびD4の3つのロイコトリエンの受容体として同定された。 ^{[22] [23]}、c) 2023年にイタコン酸の受容体として同定された。 ^{[20] [21]}これらのリガンドは、OXGR1保有細胞における応答を刺激する相対的な効力

LTE4 >> LTC4 = LTD4 > α-ケトグルタル酸 = イタコン酸。

OXGR1刺激剤がOXGR1を活性化することによって機能的反応を引き起こすのか、それとも他のメカニズムによるのかを判断するのは難しいかもしれない。この区別をするために、研究により、培養細胞、培養組織、または動物に対するOXGR1活性化剤の作用は、これらの細胞、組織、または動物が改変されてOXGR1タンパク質の発現がないか、または発現レベルが大幅に低下している場合、^{[20] [21] [22] [24]}、またはそれらの作用がOXGR1受容体拮抗薬によって阻害されている場合には、起こらないか低下することがわかっている。OXGR1は、システイニルロイコトリエン受容体1 、すなわちLTD4、LTC4、およびLTE4の受容体のよく知られた阻害剤であるモンテルカストによって阻害される。モンテルカストは、これらのロイコトリエンがOXGR1に結合するのを阻害し、それによってOXGR1の活性化を阻害する。ある研究では、α-ケトグルタル酸がOXGR1に結合することを示唆する証拠が提示された。モンテルカストは同様にα-ケトグルタル酸のOXGR1への結合を阻害し、それによってOXGR1の活性化を阻害すると考えられている。^{[22] [24]}

ペンドリンタンパク質は、腎臓のβ介在細胞（B型介在細胞とも呼ばれる）と腎臓の集合管系（CDS）内の非α_非β^介在細胞（非A非B介在細胞とも呼ばれる）の頂端表面（尿に面した表面）で、組織塩化物（Cl − ）と尿中重炭酸塩（HCO 3 − ）の電気的に中性な交換を促進します。[25] マウスの研究では、OXGR1が腎臓のCDSの尿細管の^内側を^覆うβ介在細胞と非α非β介在細胞でペンドリンと共局在することがわかりました。マウスから単離されたCDS尿細管内の介在細胞は、電気的に中性な重炭酸ナトリウム交換輸送体1タンパク質と協力してペンドリンを使用し、Cl ⁻からHCO ₃ ⁻への交換を仲介しました。 α-ケトグルタル酸は、コントロールマウス（Oxgr1遺伝子およびタンパク質を持つマウス）から単離されたCDS尿細管でのこの交換速度を刺激しましたが、Oxgr1遺伝子ノックアウトマウス（Oxgr1遺伝子およびタンパク質を欠くマウス）から単離されたCDS尿細管では刺激しませんでした。この研究では、マウスの血液中のα-ケトグルタル酸が腎臓の糸球体から近位尿細管およびヘンレループに濾過され、そこで再吸収されることも示されました。重曹の添加によりpHが塩基性（> 7）になった水を飲んだマウス、および重曹なしで水を飲んだOxgr1遺伝子およびタンパク質を欠くマウスの尿は、重曹なしで水を飲んだコントロールマウスよりも塩基性が高く（pH約7.8）、尿中α-ケトグルタル酸のレベルが高かった。さらに、Oxgr1遺伝子ノックアウトマウスが重曹水を飲んだ場合、代謝性アルカローシス（体組織のpH値が正常値より高い）を発症し、重曹水を飲んだ対照マウスと比較して、血中重炭酸イオン濃度が有意に高く、血中塩化物濃度が有意に低かった。^[9]他のいくつかの研究でもこれらの発見が確認され、マウスの近位尿細管の細胞がα-ケトグルタル酸を合成し、それを分解して尿中濃度を下げるか、尿細管腔内に分泌して尿中濃度を上げることが報告されている。^[26]別の研究では、a)コンピューターシミュレーションによる α-ケトグルタル酸がマウスOXGPR1に結合することを強く示唆している。b )マウス腎臓の集合管、ヘンレ係蹄、直血管、間質から単離した管細胞懸濁液は、α-ケトグルタル酸に反応して細胞質イオン性カルシウム、すなわちCa ²⁺レベルを上昇させたが、この反応（細胞活性化の指標）は細胞をモンテルカストで前処理することによって阻害された。c )ストレプトゾトシンを投与していないマウスと比較して、ストレプトゾトシン誘発糖尿病マウス（糖尿病の動物疾患モデル）は、飲んだまたは静脈注射で摂取したイオン性ナトリウム（ Na ⁺ ）のごく少量しか尿に排出しなかった。モンテルカストは、ストレプトゾトシン前処理マウスのこの欠陥を回復させた。^[24]これらの結果は、マウスにおいて、a) α-ケトグルタル酸が腎臓のOXGR1を刺激して、B型および非A非B型介在細胞によるペンドリンを介したナトリウムと塩素の再吸収を活性化すること、b)アルカリ（すなわち、重炭酸ナトリウム）の摂取量が多いと、尿のpHとα-ケトグルタル酸レベルが著しく上昇し、CDS尿細管腔への重炭酸塩の分泌が阻害されること、c)アルカリの摂取量が多い場合の酸塩基平衡（すなわち、酸のレベルと塩基の相対的なレベル）は、α-ケトグルタル酸によるOXGR1の活性化に依存すること、 ^{[9] [26]} d)アルカリ負荷が直接的または間接的に腎臓の近位尿細管へのα-ケトグルタル酸の分泌を刺激し、さらに下流のこれらの尿細管でOXGR1を活性化し、それによって生理的に正常な酸塩基平衡の回復に寄与するさまざまな物質の吸収と分泌を促進することを示している。^[26] e ) α-ケトグルタル酸はOXGR1を保有するCDS細胞を刺激して細胞質Ca ^{2+濃度を上昇させ、糖尿病マウス（およびおそらく血中および/または尿中のグルコース濃度が高い他の状態）ではこれらの細胞の}Na ⁺取り込みを増加させる。^{[9] [24] [25] [26]}

レジスタンス運動は、外部からの抵抗に逆らって筋肉または筋肉群を鍛えることです (筋力トレーニングを参照)。研究により、次のことが明らかになっています。a )高脂肪食または通常食を与えられたマウスに、40 分間繰り返し 1メートルのはしごを登るレジスタンス運動をさせたところ、運動をしていない高脂肪食または通常食を与えられたマウスに比べて、血中および 7 つの異なる筋肉中の α-ケトグルタル酸値が高くなりました。b )数週間にわたってはしご登りを行い、高脂肪食を食べたマウスは、この食事を与えられた運動をしていないマウスに比べて、脂肪組織量が少なく、除脂肪組織量が多くなりました。c )運動訓練を行っていないマウスに α-ケトグルタル酸を与えた場合も、同様に、α-ケトグルタル酸を与えない運動をしていないマウスに比べて、脂肪組織量が少なく、除脂肪組織量が多くなりました。d) OXGR1 はマウス副腎内髄質で強く発現しており、筋力トレーニングまたは経口 α-ケトグルタル酸のいずれかにより、この組織におけるOXGR1 の合成を司るmRNAのレベルが上昇した。e ) α-ケトグルタル酸はマウス副腎から分離したクロマフィン細胞を刺激してエピネフリンを放出させたが、低分子干渉 RNAによってこれらの細胞の OXGR1 レベルが低下すると、この反応は低下した。f ) α-ケトグルタル酸は OXGR1 を発現するマウスの血清エピネフリン レベルを上昇させたが、Oxgr1遺伝子ノックアウト マウス ( OXGR1遺伝子およびタンパク質を欠くマウス) では上昇させなかった。g )高脂肪食を摂取したマウスに α-ケトグルタル酸を投与すると、血清エピネフリン レベルが上昇し、脂肪組織量が減少し、除脂肪組織量が増加したが、OXGR1遺伝子ノックアウト マウスも副腎のOXGR1遺伝子のみがノックアウトされたマウスもこれらの反応は示さなかった。h)高脂肪食を与えられた OXGR1遺伝子ノックアウトマウスは、筋肉タンパク質の分解、筋肉の萎縮（すなわち、消耗）、体重の減少がみられたが、対照マウスではこれらの脂肪食誘発性の変化はみられなかった。これらの知見は、マウスの抵抗運動により筋肉の生産と血清中の α-ケトグルタル酸レベルが増加し、副腎クロマフィン細胞上の OXGR1 を刺激してエピネフリンを放出させることで、少なくとも部分的には食事誘発性肥満（すなわち、体脂肪が低く除脂肪体重が高い）が抑制されることを示している。^{[10] [11] [27]}別の研究では、中年、すなわち 10 か月齢のマウスは 2 か月齢のマウスよりも血清中の α-ケトグルタル酸レベルが低いことが報告されています。高脂肪食を与えられた中年マウスは、体重と下半身の脂肪量が増加し、耐糖能試験で定義された耐糖能が低下していました。これらのマウスの飲料水に α-ケトグルタル酸を添加すると、これらの変化の進行が抑制されました。これらの結果は、α-ケトグルタル酸を豊富に含む水を飲むことで、中年マウスの減少した α-ケトグルタル酸の供給が補充され、補充された α-ケトグルタル酸が肥満を抑制し耐糖能を改善するために利用できるようになることを示唆しています。^[28]最後に、ラットに27週間低脂肪食または高脂肪食を与え、この27週間の最後の12週間にα-ケトグルタル酸を豊富に含む水を飲ませた研究では、脂肪組織量が減少し、ブドウ糖耐性試験で定義された全身のインスリン感受性が増加しました。これらのいずれかの食事を与えられたが、α-ケトグルタル酸を豊富に含む水を与えられなかったラットでは、これらの変化は見られませんでした。この研究は、α-ケトグルタル酸がラットだけでなくマウスでも体脂肪量とインスリン感受性を調節していることを示しています。^[29]

α-ケトグルタル酸の以下の作用は、OXGR1 活性化への依存性については評価されておらず、ここでは OXGR1 に依存しないと考えられます。OXGR1 が α-ケトグルタル酸のこれらの作用に全体的にまたは部分的に寄与しているかどうかを判断するには、今後の研究が必要です。

α-ケトグルタル酸は、ある種の線虫およびマウスにおいて寿命を延ばし、加齢に伴う疾患の発症を遅らせることが報告されている。線虫の細胞培養に添加したところ、線虫の寿命がほぼ2倍になり、加齢に伴う衰え（例えば、素早い協調運動の低下）が遅れた。^{[5] [30]}同様に、カルシウム結合α-ケトグルタル酸を多く含む食事を与えられたマウスは、寿命が延び、加齢に伴う疾患（例えば、虚弱の増加、脱毛、体重の変化）に苦しむ期間が短くなった。α-ケトグルタル酸を与えられたマウスの脾細胞（主にT細胞）の細胞培養は、α-ケトグルタル酸を与えられなかったマウスの脾細胞よりも、抗炎症性サイトカインであるインターロイキン-10の産生が高かった。^{[12] [17]}（インターロイキン-10によって阻害される可能性のある慢性の低度炎症は、加齢に伴う障害や疾患の発症と関連している。^[31]）

小規模で非常に予備的な研究により、α-ケトグルタル酸が人間の寿命を延ばす可能性も示唆されました。14 人の女性 (年齢 64.09、範囲 43.49 ～ 72.46 歳) と 28 人の男性 (年齢 62.78、範囲 41.31 ～ 79.57 歳) が、平均 7 か月間 Rejuvant® を自発的に摂取しました。彼らが使用した Rejuvant® の市販製剤には、1,000 mg の α-ケトグルタル酸カルシウム一水和物に加えて、男性の場合は 900 mg のレチニルパルミテート(190 mg のカルシウムを含むビタミン Aの一種) (つまり、男性用 Rejuvant®)、女性の場合は 25 mg のビタミン D ( 190 mg のカルシウムを含む) (つまり、女性用 Rejuvant®) が含まれていました。^[32]年齢を重ねるにつれ、DNAではグアニンに隣接するシスチンにメチル基（-CH 3 _）が追加され（CpGアイランドと呼ばれる）、特定の遺伝子に近いCpGアイランドの数が増えていきます。これらのメチル化は、近くにある遺伝子の発現を抑制することがよくあります。重要な遺伝子のCpGアイランドのシスチンのメチル化の有無を判定するアッセイ（エピジェネティッククロックテストと呼ばれる）は、個人の生物学的年齢を定義するために使用されています。^{[33] [34] [35]} Rejuvant®研究では、治療前の女性の生物学的年齢の中央値と範囲は62.15歳（範囲46.4〜73歳）でしたが、平均7か月の治療後は55.55歳（範囲33.4〜63.7歳）に低下したことが報告されています。男性の場合、これらの値は治療前が61.85歳（範囲41.9～79.7歳）、治療後が53.3歳（33～74.9歳）であった。^{[17] [32]}全体として、男性と女性を合わせたグループは、治療前と比較して平均8歳の生物学的年齢の低下を示した。この差のp値は、この治療が参加者の生物学的年齢を低下させたことを示す点で、6.538x10-12と非常に有意であった。しかし、この研究では、a)対照群（ Rejuvant®の代わりにプラセボを服用する個人の同時研究）を含めなかった。b ) α-ケトグルタル酸と一緒に投与されたレチニルパルミテート、ビタミンA、および/またはカルシウムが生物学的年齢の変化に寄与したかどうかを判定しなかった。c )CpGアイランドのメチル化を追跡した遺伝子を明らかにしていない。この研究では、プラセボまたはレチニルパルミテート、ビタミンA、カルシウムの適切な投与量を摂取する対照群を研究に含める必要があると勧告した。また、この研究で使用された生物学的年齢アッセイの製造販売業者であるTruMe Labsは、研究の一部を後援し、3人の従業員を研究の著者として提供した。^[32]

α-ケトグルタル酸は、ヒストンリジン脱メチル化 酵素タンパク質スーパーファミリーの特定の酵素が活性化されるために必要な補因子である。このスーパーファミリーは、活性化にα-ケトグルタル酸を必要としないFAD依存性アミン酸化酵素と、Fe2+/α-ケトグルタル酸依存性ジオキシゲナーゼ（Fe2+は鉄の第一鉄形態、すなわちFe ²⁺）の2つのグループで構成される。30を超える後者の酵素グループは、ヒストンリジン脱メチル化酵素と呼ばれる7つのサブファミリー（HDM2からHDM7）に分類され、各サブファミリーには複数のメンバーが含まれる。これらのHDMは、Jumonji C（JmjC）タンパク質ドメインを含むことが特徴です。これらはジオキシゲナーゼまたはヒドロキシラーゼとして機能し、DNAを包むヒストンのリジン残基からメチル基を除去し、それによってさまざまな遺伝子の発現を変化させます。^{[36] [37]}これらの遺伝子発現の変化は、様々な細胞タイプの機能に広範囲にわたる変化をもたらし、それによって様々な癌、病的な炎症、およびその他の疾患の発生および/または進行を引き起こします（α-ケトグルタル酸依存性脱メチラーゼの生物学的機能を参照）。^{[13] [38]} TET酵素（すなわち、10-11転座（TET）メチルシトシンジオキシゲナーゼファミリー酵素）は、TET-1、TET-2、およびTET-3の3つのメンバーで構成されています。 Fe2+ /α-ケトグルタル酸依存性ジオキシゲナーゼと同様に、3つのTET酵素はすべて、活性化するために補因子としてFe ^{2+とα-ケトグルタル酸を必要とします。 ただし、ジオキシゲナーゼとは異なり、近くの遺伝子の発現を制御する}DNA部位の5-メチルシトシンからメチル基を除去します。これらの脱メチル化は、Fe2+/α-ケトグルタル酸依存性ジオキシゲナーゼと同様に、様々な癌の発生や進行、免疫反応、その他の疾患の変化など、さまざまな影響を及ぼします（TET酵素の機能を参照）。^{[39] [40]}

最近の研究では、ビンロウの実とさまざまな他の物質を混ぜた複雑な混合物であるビンロウを噛んでいる人の唾液からβ-ケトグルタル酸が検出されました。ビンロウを慢性的に噛むことは、特に口腔内の特定の癌の発生に関連しています。この研究では、β-ケトグルタル酸が癌促進タンパク質TET-2に結合し、それによってα-ケトグルタル酸のこのタンパク質への結合を阻害することが示されました。α-ケトグルタル酸のTET-2への結合はTET-2を活性化するために必要であると考えられているため、β-ケトグルタル酸はTET-2が活性化されるための要件を満たしていない可能性があり、したがって、α-ケトグルタル酸の癌促進、炎症促進、およびTET-2の活性化を伴うその他の作用を阻害できる可能性があることが研究で示唆されました。^[3]

グルタミン欠乏条件下では、α-ケトグルタル酸はナイーブCD4+ T細胞の炎症促進Th1細胞への分化_{を促進し、炎症抑制}Treg細胞への分化を阻害し、それによって特定の炎症反応を促進します。^[14]

下記の遺伝子、タンパク質、代謝物をクリックすると、それぞれの記事にリンクします。 ^{[§ 1]}

• 2OG依存性ジオキシゲナーゼ