Showing chemical card for 2-Hydroxyglutarate (CFc000040163)
Record Information | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Version | 1.0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Creation Date | 2022-08-28 10:25:12 UTC | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Update Date | 2022-09-13 19:41:30 UTC | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Chemfont ID | CFc000040163 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molecule Identification | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Common Name | 2-Hydroxyglutarate | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Definition | 2-Hydroxyglutarate exists in 2 isomers: L-2-hydroxyglutarate acid and D-2-hydroxyglutarate. Both the D and the L stereoisomers of hydroxyglutaric acid (EC 1.1.99.2) are found in body fluids. In humans it is part of butanoate metabolic pathway and can be produced by phosphoglycerate dehydrogenase (PHGDH). More specifically, the enzyme PHGDH catalyzes the NADH-dependent reduction of ?-ketoglutarate (AKG) to D-2-hydroxyglutarate (D-2HG). 2-hydroxyglutarate is also the product of gain-of-function mutations in the cytosolic and mitochondrial isoforms of isocitrate dehydrogenase (IDH). Additionally, 2-hydroxyglutarate can be converted to ?-ketoglutaric acid through the action of 2-hydroxyglutarate dehydrogenase (HGDH). Humans have to variants of this enzyme: D-2-hydroxyglutarate dehydrogenase (D2HGDH) and L-2-hydroxyglutarate dehydrogenase (L2HGDH). A deficiency in either of these two enzymes can lead to a disease known as 2-hydroxyglutaric aciduria. L-2-hydroxyglutaric aciduria (caused by loss of L2HGDH) is chronic, with early symptoms such as hypotonia, tremors, and epilepsy declining into spongiform leukoencephalopathy, muscular choreodystonia, mental retardation, and psychomotor regression. D-2-hydroxyglutaric aciduria (caused by loss of D2HGDH or gain of function of IDH) is rare, with symptoms including cancer, macrocephaly, cardiomyopathy, mental retardation, hypotonia, and cortical blindness. 2-hydroxyglutarate was the first oncometabolite (or cancer-causing metabolite) to be formally named or identified. In cancer it is either produced by overexpression of phosphoglycerate dehydrogenase (PHGDH) or is produced in excess by gain-of-function mutations in the cytosolic and mitochondrial isoforms of isocitrate dehydrogenase (IDH). IDH is part of TCA cycle and is generated in high abundance when IDH is mutated. 2-hydroxyglutarate is sufficiently similar in structure to 2-oxogluratate (2OG) that it is able to inhibit a range of 2OG-dependent dioxygenases, including histone lysine demethylases (KDMs) and members of the ten-eleven translocation (TET) family of 5-methylcytosine (5mC) hydroxylases. This inhibitory effect leads to alterations in the hypoxia induced factor (HIF)-mediated hypoxic response and alterations in gene expression through global epigenetic remodeling. The net effect is that 2-hydroxyglutarate causes a cascading effect that leads genetic perturbations and malignant transformation. Furthermore, 2-hydroxyglutarate is found to be associated with glutaric aciduria II, which is also an inborn error of metabolism. 2-Hydroxyglutarate has also been found to be a metabolite in Aspergillus (PMID: 6057807 ). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Structure | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Synonyms |
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Chemical Formula | C5H8O5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Average Molecular Weight | 148.114 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Monoisotopic Molecular Weight | 148.037173366 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
IUPAC Name | 2-hydroxypentanedioic acid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Traditional Name | 2-hydroxyglutaric acid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CAS Registry Number | 2889-31-8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SMILES | OC(CCC(O)=O)C(O)=O | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
InChI Identifier | InChI=1S/C5H8O5/c6-3(5(9)10)1-2-4(7)8/h3,6H,1-2H2,(H,7,8)(H,9,10) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
InChI Key | HWXBTNAVRSUOJR-UHFFFAOYSA-N | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Chemical Taxonomy | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Description | Belongs to the class of organic compounds known as short-chain hydroxy acids and derivatives. These are hydroxy acids with an alkyl chain the contains less than 6 carbon atoms. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kingdom | Organic compounds | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Super Class | Organic acids and derivatives | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Class | Hydroxy acids and derivatives | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sub Class | Short-chain hydroxy acids and derivatives | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Direct Parent | Short-chain hydroxy acids and derivatives | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Alternative Parents | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Substituents |
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Molecular Framework | Aliphatic acyclic compounds | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
External Descriptors |
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Functional Ontology | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Physiological effect | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Disposition | Biological location
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Process | Naturally occurring process
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Role | Industrial application
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Physical Properties | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Predicted Properties |
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External Links | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HMDB ID | HMDB0059655 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DrugBank ID | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Phenol Explorer Compound ID | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
FooDB ID | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
KNApSAcK ID | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Chemspider ID | 42 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
KEGG Compound ID | C02630 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
BioCyc ID | 2-HYDROXYGLUTARIC_ACID | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
BiGG ID | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wikipedia Link | Alpha-Hydroxyglutaric_acid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
METLIN ID | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PubChem Compound | 43 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PDB ID | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ChEBI ID | 17084 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Food Biomarker Ontology | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
References | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Synthesis Reference | Kobayashi, Hidehiko; Yamaguchi, Koretaka; Yamashita, Takeshi. a-Hydroxyglutaric acid from glutamic acid. Jpn. Tokkyo Koho (1968), 3 pp. |