硫辛酸
6,8-二硫辛酸，简称硫辛酸（lipoic acid），为含硫八碳脂酸，在6、8位上有二硫键相连（C6和C8上的氢原子被二硫键取代），有氧化、还原二型。6、8位上巯基脱氢为氧化型硫辛酸（两个硫原子通过二硫键相连），加氢变成还原型称为二氢硫辛酸（二硫键还原为巯基）。硫辛酸虽然不属于维生素，但其可作为辅酶参与机体内物质代谢过程中酰基转移，起到递氢和转移酰基的作用(即作为氢载体和酰基载体)，具有与维生素相似的功能（类维生素），因此也被生物化学教材列入维生素中讲述。
| 硫辛酸 | |
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| IUPAC名 (R)-5-(1,2-dithiolan-3-yl)pentanoic acid | |
| 识别 | |
| CAS号 | 1200-22-2 ? |
| PubChem | 6112 |
| SMILES |
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| MeSH | Lipoic+acid |
| 性质 | |
| 化学式 | C8H14O2S2 |
| 摩尔质量 | 206.33 g·mol⁻¹ |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
化学结构与性质
硫辛酸以闭环二硫化物形式和开链还原形式两种结构混合物存在，这两种形式通过氧化-还原循环相互转换，像生物素一样，硫辛酸事实上常常不游离存在，而是以其羧基同酶分子(如二氢硫辛酸乙酰转移酶)中赖氨酸残基的ε-NH2基以酰胺键共价结合(结构上与生物胞素十分相似)。催化形成硫辛酰胺键的酶需要ATP，并且作为反应产物产生硫辛酰胺-酶偶联物、AMP和焦磷酸。硫辛酸1951年被L. J. Reed等分离成晶体。因是一种含硫的脂肪酸，故有人将其归属于脂溶性维生素。但由于在体内代谢中与TPP、NAD+等辅酶一起参加生化反应，因此，根据结构与功能的统一性，也有人将其归入B族维生素。硫辛酸是既具水溶性（微溶）又具脂溶性的淡黄色晶体，外消旋硫辛酸熔点在60~61℃，沸点为160~165℃。
功能
硫辛酸作为辅酶，在两个关键性的氧化脱羧反应中起作用，即在丙酮酸脱氢酶复合体和α-酮戊二酸脱氢酶复合体中，催化酰基的产生和转移。硫辛酸可以接受酰基与丙酮酸的乙酰基，形成一个硫酯键，然后将乙酰基转移到辅酶A分子的硫原子上。形成辅基的二氢硫辛酰胺可再经二氢硫辛酰胺脱氢酶（需要NAD+）氧化，重新生成氧化型硫辛酰胺。α-硫辛酸含有双硫五元环结构，电子密度很高，具有显著的亲电子性和与自由基反应的能力，因此它具有抗氧化性，具有极高的保健功能和医用价值（如抗脂肪肝和降低血浆胆固醇的作用）。此外，硫辛酸的巯基很容易进行氧化还原反应，故可保护巯基酶免受重金属离子的毒害。硫辛酸在自然界广泛分布，肝和酵母细胞中含量尤为丰富。在食物中硫辛酸常和维生素B1同时存在。人体可以合成。目前，尚未发现人类有硫辛酸的缺乏症。
疾病
结合性丙二酸及甲基丙二酸血症 (CMAMMA)
在因 ACSF3 缺乏症而结合性丙二酸及甲基丙二酸血症（CMAMMA）中，线粒体脂肪酸合成（mtFASII）(脂酸生物合成的前体反应）受到损害[1][2]。结果导致丙酮酸脱氢酶复合物（PDC）和α-酮戊二酸脱氢酶复合物（α-KGDHC）等重要线粒体酶的脂酰化程度降低[2]。补充硫辛酸并不能恢复线粒体的功能[3][2]。
参考文献
- ^ 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 （英语）.
- ^ 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. （原始内容存档于2022-06-19） （英语）.
- ^ 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. （原始内容存档于2022-10-06） （英语）.