키뉴레닌
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1. 개요
키뉴레닌은 키뉴레닌 경로에서 생성되며, 다양한 대사 과정을 거쳐 3-히드록시키뉴레닌, 안트라닐산, 키누렌산 등으로 전환된다. 키뉴레닌 경로의 기능 장애는 HIV 관련 신경인지장애, 틱 장애, 정신 질환, 다발성 경화증 등 다양한 질환과 관련이 있다. 또한 자외선 필터링 기능과 백내장, 암, 약물 개발 등과 관련된 연구가 진행되고 있다.
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키뉴레닌 - [화학 물질]에 관한 문서 | |
---|---|
일반 정보 | |
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IUPAC 이름 | (S)-2-아미노-4-(2-아미노페닐)-4-옥소-부탄산 |
기타 이름 | (S)-키뉴레닌 |
식별 정보 | |
CAS 등록번호 | 343-65-7 (d/l) |
CAS 등록번호2 | 2922-83-0 (l) |
CAS 등록번호3 | 13441-51-5 (d) |
ChEMBL | 498416 |
PubChem | 846 (d/l) |
PubChem1 | 1152206 (d) |
PubChem2 | 161166 (l) |
ChemSpider ID | 141580 |
DrugBank | DB02070 |
ChEBI | 57959 |
UNII | 02JW4J5R44 |
표준 InChI | 1S/C10H12N2O3/c11-7-4-2-1-3-6(7)9(13)5-8(12)10(14)15/h1-4,8H,5,11-12H2,(H,14,15)/t8-/m0/s1 |
표준 InChIKey | YGPSJZOEDVAXAB-QMMMGPOBSA-N |
SMILES | c1ccc(c(c1)C(=O)C[C@@H](C(=O)O)N)N |
MeSH 이름 | 키뉴레닌 |
특성 | |
분자식 | C10H12N2O3 |
몰 질량 | 208.214 g/mol |
위험성 | |
관련 화합물 | |
관련 화합물 | 트립토판 |
생화학적 역할 | |
기능 | 아릴 탄화수소 수용체의 내생적 종양 촉진 리간드 염증 동안 생성되는 내피 유래 이완 인자 키뉴레닌 경로의 대사 중간체 인간 수정체의 자외선 필터 |
2. 생합성 및 대사
키뉴레닌 경로의 기능 부전은 여러 질환과 관련이 있는 것으로 보고되었다.[26]
질환 종류 | 관련 질환 |
---|---|
HIV 관련 치매 | HIV 관련 치매 |
뚜렛 증후군 및 틱 장애 | 뚜렛 증후군, 틱 장애 |
정신 질환 | 조현병, 양극성 장애,[14] 주요 우울 장애,[27] 불안 장애 |
기타 질환 | 다발성 경화증, 헌팅턴병, 뇌병증, 전신성 홍반성 루푸스, 글루타르산뇨증, 호산구 증가 근육통 증후군, 만성 피로 증후군[28] |
지질 대사 관련 질환 | 지질 대사, 간 지방 대사 |
비타민 B6 결핍 | 비타민 B6 결핍 |
키누레닌-3-모노옥시게나제(KMO)의 하향 조절은 유전적 다형성, 사이토카인 또는 이 두 가지 모두에 의해 발생할 수 있다.[29][30] KMO 결핍은 키뉴레닌 축적을 유발하고, 트립토판 대사 경로 내에서 키누레닌산 및 안트라닐산 쪽으로 대사가 진행되도록 한다.[31] 키누레닌-3-모노옥시게나제 결핍은 뇌 질환(예: 주요 우울 장애, 양극성 장애, 조현병, 틱 장애)[32] 및 간 질환과 관련이 있다.[20][33][34][35][36]
2. 1. 생합성
N'-포르밀키뉴레닌은 아릴포름아미다제에 의해 생합성된다.[1]2. 2. 주요 대사 산물
키뉴레닌은 체내에서 다음과 같은 세 가지 주요 대사 산물로 전환된다.- 키누레닌-3-모노옥시게나아제에 의해 3-히드록시키누레닌
- 키누레니나아제에 의해 안트라닐산
- 키누레닌-옥소글루타르산 트란스아미나아제(Kynurenine—oxoglutarate transaminase|키누레닌-옥소글루타르산 트란스아미나아제영어)에 의해 키누렌산
3. 기능 장애 및 관련 질환
키뉴레닌 경로의 각 단계(예: 키뉴레닌, 키뉴렌산, 퀴놀린산, 안트라닐산, 3-하이드록시키뉴레닌)에 기능 장애가 생기면 다양한 질환이 나타날 수 있다.[55]
이러한 기능 장애와 관련된 질환은 다음과 같다.[55][26]
질환 종류 | 세부 질환 |
---|---|
신경정신 질환 | HIV 관련 신경인지장애, 투렛 증후군, 틱 장애, 조현병, 주요 우울 장애, 불안 장애, 다발성 경화증, 헌팅턴병, 뇌증 |
기타 질환 | 지질 대사, 비알코올성 지방간, 전신 홍반성 루푸스, 글루타르산뇨증 1형, 비타민 B6 결핍증, 호산구증가근육통증후군, 만성 피로 증후군[28], 틱 장애[39][40], 백내장, 암 |
키뉴레닌 3-모노옥시제네이스의 하향 조절은 유전자 다형성, 사이토카인 또는 이 둘의 조합으로 인해 발생할 수 있다.[56][57][29][30] 이 효소의 결핍은 키뉴레닌 축적을 유발하고, 트립토판 대사 경로를 키뉴레닌산과 안트라닐산 쪽으로 이동시킨다.[58][31]
키뉴레닌은 또한 자외선을 걸러내는 기능이 있어 노화에 따른 백내장과의 관련성이 연구되고 있으며, 암세포에서 트립토판-2,3-디옥시게나제(TDO) 활성을 높여 항종양 면역 반응을 억제한다는 보고도 있다.
3. 1. 신경정신 질환
키뉴레닌 경로의 기능 장애는 뇌 기능에 영향을 미쳐 다음과 같은 신경정신 질환을 유발할 수 있다.[55][26]키뉴레닌 3-모노옥시제네이스의 하향조절은 유전자 다형성, 사이토카인 또는 둘 다에 의해 야기될 수 있다.[56][57][29][30] 키뉴레닌 3-모노옥시제네이스의 결핍은 키뉴레닌의 축적을 야기하고, 키뉴레닌산 및 안트라닐산을 향한 트립토판 대사 경로 내에서의 이동을 초래한다.[58][31] 키뉴레닌 3-모노옥시제네이스 결핍증은 뇌장애(예: 조현병, 틱 장애, 주요 우울 장애, 양극성 장애) 및 간장애와 관련이 있다.[51][59][60][61][62][20][32][33][34][35][36]
3. 2. 기타 질환
키뉴레닌 경로의 기능 장애는 다음과 같은 다양한 질환과 관련이 있다.[55][26]- HIV 관련 신경인지장애
- 투렛 증후군
- 틱 장애
- 정신 질환 (예: 조현병, 주요 우울 장애, 불안 장애)
- 다발성 경화증
- 헌팅턴병
- 뇌증
- 지질 대사
- 비알코올성 지방간
- 전신 홍반성 루푸스
- 글루타르산뇨증 1형
- 비타민 B6 결핍증
- 호산구증가근육통증후군
- 만성 피로 증후군[28]
키뉴레닌 3-모노옥시제네이스의 하향조절은 유전자 다형성, 사이토카인 또는 둘 다에 의해 야기될 수 있다.[56][57][29][30] 키뉴레닌 3-모노옥시제네이스의 결핍은 키뉴레닌의 축적을 야기하고, 키뉴레닌산 및 안트라닐산을 향한 트립토판 대사 경로 내에서의 이동을 초래한다.[58][31] 키뉴레닌 3-모노옥시제네이스 결핍증은 뇌장애(예: 조현병, 틱 장애) 및 간장애와 관련이 있다.[51][59][60][61][62][20][32][33][34][35][36]
틱 장애와 관련이 있다.[39][40] 자외선을 필터링하는 기능과도 관련이 있으며, 노화에 따른 백내장과의 관련성이 연구되고 있다. 암과의 관련성에서 키뉴레닌은 인간의 방향족 탄화수소 수용체(AHR)의 내인성 리간드이며,[41] 암세포는 트립토판 대사 효소인 트립토판-2,3-디옥시게나제(TDO) 활성을 항진시켜 결과적으로 키뉴레닌 생합성 항진에 의해 항종양 면역 반응을 억제하고 있다는 보고가 있다.
3. 3. 키뉴레닌 3-모노옥시제네이스 (KMO) 결핍
키뉴레닌 3-모노옥시제네이스(KMO)의 하향 조절은 유전자 다형성, 사이토카인 또는 이 둘의 조합에 의해 야기될 수 있다.[56][57][29][30] KMO 결핍은 키뉴레닌의 축적을 유발하고, 키뉴레닌산 및 안트라닐산을 향한 트립토판 대사 경로 내에서의 이동을 초래한다.[58][31] KMO 결핍은 조현병, 틱 장애, 양극성 장애, 주요 우울 장애와 같은 뇌 질환 및 간 질환과 관련이 있다.[51][60][61][62][32][59][20][33][34][35][36]4. 기타 관련 연구
키뉴레닌은 백내장, 암, 양극성 장애 치료제 등과 관련하여 연구되고 있다.
4. 1. 백내장과의 관련성
키뉴레닌은 자외선(UV)을 필터링하는 기능을 가지고 있으며, 노화에 따른 백내장과의 관련성이 연구되고 있다.[40]4. 2. 암과의 관련성
키뉴레닌은 인간 방향족 탄화수소 수용체(AHR)의 내인성 리간드이며,[41] 암세포는 트립토판 대사 효소인 트립토판-2,3-디옥시게나제(TDO) 활성을 높여 키뉴레닌 생성을 촉진하고, 이를 통해 항종양 면역 반응을 억제한다는 연구 결과가 있다.4. 3. 약물 개발 표적
키뉴레닌 경로는 양극성 장애 치료제인 리튬의 작용 기전에 관여하는 것으로 추정된다.[37][38] 따라서 키뉴레닌 경로는 새로운 약물 개발의 표적이 될 수 있다.참조
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