А́льфа-кетоглута́ровая кислота́ (2-оксопентандиовая кислота, 2-кетопентадиовая кислота, 2-оксоглутаровая кислота, 2-кетоглутаровая кислота), дикарбоновая предельная α-кетокислота, НООС(СН₂)₂С(О)СООН. В живых организмах присутствует в виде аниона – альфа-кетоглутарата (оксоглутарата). Альфа-кетоглутаровая кислота является одним из метаболитов цикла трикарбоновых кислот, участвует в биосинтезе аминокислот, нейтрализации аммиака, гидроксилировании пролина. Молярная масса составляет 146,11 г/моль. Температура плавления 115–116 °С.

Физико-химические свойства

Альфа-кетоглутаровая кислота – бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, малорастворимое в диэтиловом эфире. Константы диссоциации кислоты (pK_a) составляют 2,47 и 4,68.

Альфа-кетоглутаровая кислота обладает свойствами кислот и кетонов. Она вступает в реакции, характерные для карбонильной группы (C=O): нуклеофильное присоединение, гидрирование и др. По карбоксильной группе (–COOH) участвует в реакциях ионизация, образования солей, сложных эфиров, амидов и др.

Под действием разбавленных минеральных кислот альфа-кетоглутаровая кислота декарбоксилируется, нагревание с концентрированной серной кислотой приводит к декарбонилированию.

Способы получения

Альфа-кетоглутаровую кислоту можно получить при конденсации этилового эфира щавелевой кислоты с диэтиловым эфиром янтарной кислоты с последующим гидролизом продукта конденсации. Возможен также микробиологический синтез с использованием дрожжей Yarrowia lipolytica.

Участие в обмене веществ

В ходе цикла трикарбоновых кислот α-кетоглутарат образуется из изолимонной кислоты под действием изоцитратдегидрогеназы (КФ 1.1.1.41). На следующей стадии цикла происходит окислительное декарбоксилирование альфа-кетоглутаровой кислоты с образованием высокоэнергетического соединения – сукцинил-производного кофермента А.

Альфа-кетоглутарат участвует в окислительном деаминировании глутамата под действием глутаматдегидрогеназы (КФ 1.4.1.2). Обратная реакция восстановительного аминирования альфа-кетоглутарата позволяет нейтрализовать токсичный для клеток аммиак. Альфа-кетоглутарат играет центральную роль (наряду с глутаматом) в непрямом деаминировании аминокислот.

Альфа-кетоглутарат является необходимым компонентом в реакции гидроксилирования пролина при синтезе и созревании коллагена.

Добавление альфа-кетоглутаровой кислоты в питательную среду или в пищу увеличивает продолжительность жизни организмов на моделях дрожжей, нематод, дрозофил и мышей.