Propionylglyzin

propionylglycine

Das Glyzinkonjugat der Propionsäure tritt als Sekundärmetabolit bei Störungen des Katabolismus der verzweigtkettigen Aminosäuren Valin und Isoleucin auf.

C₅H₉NO₃; Strukturformel:

131,13 g.

Der erste gemeinsame Metabolit im Katabolismus des Valin und Isoleucin, Propionyl-Coenzym A, wird nach einer biotinabhängigen Carboxylierung durch die mitochondriale Propionyl-CoA-Carboxylase (PCC) über Methylmalonyl-CoA und Succinyl-CoA in den Citratzyklus eingeschleust. Bei einem Defekt der Propionyl-CoA-Carboxylase kommt es zum Anstau von Propionyl-CoA. Dessen inhibitorische Wirkung auf das Glyzin-Cleavage-Enzym resultiert in einer Akkumulation von Glyzin. Propionyl-CoA bildet mit Glyzin das Konjugat Propionylglyzin.

Propionylglyzin wird effizient renal ausgeschieden.

Die Bildung von Propionylglyzin stellt einen Entgiftungs- und Eliminationsweg für sich anstauendes Propionyl-CoA dar.

Urin.

Als Mono-Trimethylsilylester:

Als Di-Trimethylsilylester:

Eine isolierte Erhöhung von C3-Carnitin wird allerdings auch bei der Methylmalonazidurie gefunden, und da Methylmalonyl-Carnitin (C4-DC) bei der Methylmalonazidurie nicht immer erhöht ist, muss eine Differenzierung der Diagnosen über die Bestimmung von Methylmalonsäure, 3-Hydroxypropionsäure und Methylzitronensäure im Urin erfolgen.

mmol/mol Kreatinin (Urin).

<2 mmol/mol Kreatinin.

Pathologischer Bereich: 100–1000 mmol/mol Kreatinin.

Perakute Krankheitsverläufe im Neugeborenen- und Säuglingsalter, metabolische Ketoacidose, Hyperammoniämie.

Erhöhte Ausscheidungen von Propionylglyzin sind im Fall einer Propionacidämie neben 3-Hydroxypropionsäure, Methylcitrat und 3-Hydroxyvaleriansäure zu beobachten. Ebenso werden beim Vorliegen einer Methylmalonacidurie durch sekundäre Inhibition der Propionyl-CoA-Carboxylase alle Propionyl-CoA-Derivate, darunter Propionylglyzin, vermehrt ausgeschieden. Hier findet sich zusätzlich Methylmalonsäure als führender Metabolit.

Aufgrund der Biotinabhängigkeit der Propionyl-CoA-Carboxylase wird auch bei Defekten im Biotinstoffwechsel, wie dem Holocarboxylasesynthetase- oder dem Biotinidasemangel, moderat erhöhtes Propionylglyzin im Urin gemessen.

Eine erhöhte Propionylglyzinausscheidung im Urin tritt bei Defekten in der Verstoffwechselung von Propionyl-CoA auf. Allerdings sind andere pathologische Metabolite wie 3-Hydroxypropionsäure und Methylcitrat, die ebenfalls aus dem akkumulierten Propionyl-CoA entstehen, von größerer diagnostischer Wichtigkeit.