1. アラニンの ¹H NMR
2. アラニンの ¹³C NMR

アラニンの ¹H NMR

アラニン には 3 つの化学的に異なるプロトンがあるが、COOH の H は生理的 pH で電離して COO^- となっているため、²CH の H および ³CH₃ の 3 つの H が NMR で検出されることになる。

¹H NMRでは、メチル基の H が 1.46 ppm にダブレットで非常に見やすいピークとして現れる (以下の表を参照、文献 1,2)。

下の図は、ラット rat の脳抽出物の ¹H-NMR spectrum である。乳酸のメチル基のピークと、その近くに Ala のピークが見える。

乳酸とアラニンは CH₃-CH-COO^- という骨格の CH に、OH がついているか、NH₂ がついているかというだけの違いである。これが、両者のピークが近い位置に現れる理由である。

アラニンの ¹³C NMR

¹³C NMR では、176.5 ppm 前後に Ala-C1 のピークが認められる (3)。

下の図は上から PEPCK ノックアウトマウス、飢餓状態のマウス、給餌されたマウスに ¹³C で標識したピルビン酸を注射し、肝臓抽出物を ¹³ NMR にかけたものであり、飢餓状態ではピルビン酸から合成される Ala 量が低下することがわかる。

References

1. Govindaraju et al. 2000a.Proton NMR chemical shifts and coupling constants for brain metabolites. NMR Biomed 13, 129-153.
2. Amazon link: de Graaf 2007a (Book). In vivo NMR spectroscopy 2nd ed. John Wiley & Sons, Ltd. 参考書のページ に書評があります。
3. Merritt et al. 2011a. Flux through hepatic pyruvate carboxylase and phosphophenolpyruvate carboxykinase detected by hyperpolarized 13C magnetic resonance. PNAS 108, 19084-19089.

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