2-Oxosuccinic acid (Synonyms: NSC 284205, NSC 77688, OAA, Oxalacetic Acid)

2-Oxosuccinic acid은 α-케토산으로 레모나이트 사이클의 첫 번째 단계에서 아세트릴-CoA와 물과 반응하여 시트릿을 형성하고 마지막 단계에서 L-말레이트의 산화를 통해 재생된다. 2-Oxosuccinic acid은 믹로컨드리아에서 피루비산의 카르복시레이션을 통해 형성된 메타돈 중간물질로 탈카르복시레이션과 포스포라이레이션을 통해 포스포에놀피루비산을 형성한다. 2-Oxosuccinic acid은 5µM 농도에서 2-Oxosuccinic succinate수소효소(SDH)를 효과적으로 억제할 수 있습니다. 2-Oxosuccinic acid은 혈액 내의 글루타마트-옥살오에트 전사효소를 활성화하여 뇌와 혈액의 글루타마트 수준을 낮추는 신경 보호 효과를 가진다.

체외 실험에서HepG2 세포에 2-Oxosuccinic acid (50mM)을 12시간과 24시간 처리하여 HIF1α와 c-myc의 mRNA와 단백질 표현을 현저하게 줄였고 Akt의 인산 화를 감소시켜 세포 내의 Akt/HIF 신호 경로를 억제했다[5]. LO-2 세포에 2-Oxosuccinic acid (10 mM)을 24시간 처리하여 활성산소 (ROS)를 제거하고 H2O2로 인한 산화 손상을 줄이고 믹로콘드리아 구조의 완전성을 유지하며 ATP 생산을 증가시킬 수 있다[6].

체내 실험에서 배충제 주사로 2-Oxosuccinic acid (10 mg/kg)을 사용하여 파라퀴트 중독된 마운드를 3일 동안 치료하여 쥐의 생존률을 현저하게 향상시키고 중독 상태를 완화시킬 뿐만 아니라 쥐 폐 조직의 습중량/건중량 비율을 낮추고 폐 조직의 병리학적 손상을 줄였다[7].

References:
[1] Frizzell N. 10 CHAPTER The Tricarboxylic Acid Cycle[J]. Medical Biochemistry-E-Book: Medical Biochemistry-E-Book, 2022: 129.
[2] Jitrapakdee S, St Maurice M, Rayment I, et al. Structure, mechanism and regulation of pyruvate carboxylase[J]. Biochemical journal, 2008, 413(3): 369-387.
[3] Fink B D, Bai F, Yu L, et al. Oxaloacetic acid mediates ADP-dependent inhibition of mitochondrial complex II–driven respiration[J]. Journal of Biological Chemistry, 2018, 293(51): 19932-19941.
[4] Campos F, Sobrino T, Ramos-Cabrer P, et al. Oxaloacetate: a novel neuroprotective for acute ischemic stroke[J]. The international journal of biochemistry & cell biology, 2012, 44(2): 262-265.
[5] Kuang Y, Han X, Xu M, et al. Oxaloacetate induces apoptosis in HepG2 cells via inhibition of glycolysis[J]. Cancer medicine, 2018, 7(4): 1416-1429.
[6] Kuang Y, Han X, Xu M, et al. Oxaloacetate ameliorates chemical liver injury via oxidative stress reduction and enhancement of bioenergetic fluxes[J]. International journal of molecular sciences, 2018, 19(6): 1626.
[7] Li W, Li M, Chen K, et al. Oxaloacetate acid ameliorates paraquat-induced acute lung injury by alleviating oxidative stress and mitochondrial dysfunction[J]. Frontiers in Pharmacology, 2022, 13: 1029775.