3-Methylcrotonylglycin

3-methylcrotonylglycine

Das Glycinkonjugat der 3-Methylcrotonsäure wird als pathologischer Metabolit bei Störungen im Stoffwechsel der Aminosäure Leucin gebildet.

C₇H₁₁NO₃; Strukturformel:

157,17 g.

Im Abbauweg der verzweigtkettigen Aminosäure Leucin entsteht nach Transaminierung und oxidativer Decarboxylierung durch die Isovaleryl-CoA-Dehydrogenase 3-Methylcrotonyl-CoA. Dieses wird in einem nächsten Schritt durch die biotinabhängige 3-Methylcrotonyl-CoA-Carboxylase zu 3-Methylglutaconyl-CoA umgesetzt.

Bei einem Defekt der 3-Methylcrotonyl-CoA-Carboxylase kommt es zu einer Akkumulation von 3-Methylcrotonyl-CoA. Dieses bildet als Sekundärmetabolite unter anderem 3-Methylcrotonylglycin. Auch bei Defekten der beiden darauffolgenden Enzyme staut sich in geringem Maße 3-Methylcrotonyl-CoA an, das zu 3-Methylcrotonylglycin umgesetzt wird.

3-Methylcrotonylglycin wird effizient renal ausgeschieden.

Die Bildung von 3-Methylcrotonylglycin stellt einen wichtigen Entgiftungs- und Eliminationsweg für sich anstauendes 3-Methylcrotonyl-CoA dar.

Urin.

Di-Trimethylsilylester

Als Mono-Trimethylsilylester:

Als Di-Trimethylsilylester:

mmol/mol Kreatinin (Urin).

Normalbereich:

Pathologischer Bereich:

Unerklärte Ketoacidosen, vor allem im Säuglings- und Kleinkindesalter, Hypoglykämie oder Hyperammonämie, Gedeihstörung, progrediente psychomotorische Retardierung.

Massiv erhöhte 3-Methylcrotonylglycin-Ausscheidungen werden bei der 3-Methylcrotonylglycinurie (3-MCG) neben 3-Hydroxyisovaleriansäure beobachtet. Dieser Stoffwechseldefekt im Leucinmetabolismus beruht auf einem 3-Methylcrotonyl-CoA-Carboxylasemangel, einem biotinabhängigen Enzym.

Primäre Defekte im Biotinstoffwechsel führen ebenfalls zu erhöhten 3-Methylcrotonylglycin-Ausscheidungen. Dieses sind der Biotinidasemangel und der Holocarboxylase-Synthetasemangel. Bei ersterem ist die Freisetzung von Biotin aus Biocytin, das durch die Biotinidase katalysiert ist, gestört. Im zweiten Fall ist die Bildung der Holocarboxylasen aus den inaktiven Apocarboxylasen gestört.

Bei der 3-Hydroxy-3-Methylglutarazidurie infolge eines Defekts der 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-CoA-Lyase werden neben geringen Mengen 3-Methylcrotonylglycin 3-Hydroxyisovaleriansäure, 3-Methylglutaconsäure und 3-Methylglutarsäure und besonders die 3-Hydroxy-3-Methylglutarsäure vermehrt gebildet.

Erhöhte Konzentrationen von 3-Methylcrotonylglycin sind obligat als pathologisch zu werten als Ausdruck einer Störung im Leucin- bzw. Biotinstoffwechsel.

Die weitere Differenzierung erfordert Kenntnisse über die o.g. weiteren Metabolite bzw. die enzymatische oder molekularbiologische Bestätigungsdiagnostik.