กรดมาโลนิก

กรดมาโลนิก (malonic acid) (ชื่อตามระบบ IUPAC: กรดโพรเพนไดโออิก) คือกรดไดคาร์บอกซิลิก ที่มีโครงสร้าง CH₂(COOH)₂ ซึ่งเมื่อแตกตัวเป็นไอออน รวมถึงเมื่ออยู่ในรูปเอสเทอร์หรือเกลือ จะเรียกว่ามาโลเนต ตัวอย่างเช่น ไดเอทิล มาโลเนต คือไดเอทิลเอสเทอร์ของกรดมาโลนิก โดยชื่อของกรดชนิดนี้มีที่มาจากคำในภาษากรีก μᾶλον (malon) ซึ่งหมายถึง 'แอปเปิล'

ความสำคัญทางคลินิก

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

ชีวเคมี

กรดมาโลนิกเป็นซับสเตรตเริ่มต้นในกระบวนการสังเคราะห์กรดไขมันในไมโทคอนเดรีย (mitochondrial fatty acid synthesis: mtFASII) โดยกรดมาโลนิกจะถูกเปลี่ยนเป็นมาโลนิล-โคเอนไซม์เอ ผ่านเอนไซม์แอกซิล-โคเอนไซม์เอ ซินทิเทส ประเภท 3 (acyl-CoA synthetase family member 3: ACSF3)

กรดมาโลนิก เป็นตัวอย่างคลาสสิกของตัวยับยั้งแบบแข่งขัน (competitive inhibitor) สำหรับเอนไซม์ ซัคซิเนต ดีไฮโดรจีเนส 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