
L-2-Hydroxyglutaric acid (CHEM003207)
| Record Information | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Version | 1.0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Creation Date | 2014-08-29 06:03:11 UTC | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Update Date | 2026-04-06 11:40:12 UTC | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Accession Number | CHEM003207 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Identification | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Common Name | L-2-Hydroxyglutaric acid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Class | Small Molecule | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Description | L-2-Hydroxyglutaric acid is an alpha hydroxy acid. In humans the compound is formed by a hydroxyacid-oxoacid transhydrogenase whereas in bacteria is formed by a 2-hydroxyglutarate synthase. The compound can be converted to α-ketoglutaric acid through the action of a 2-hydroxyglutarate dehydrogenase. In humans, there are two such enzymes called D2HGDH and L2HGDH. Tissue accumulation of high amounts of D-2-hydroxyglutaric acid is the biochemical hallmark of the inherited neurometabolic disorder D-2-hydroxyglutaric aciduria. Both the D and the L stereoisomers of hydroxyglutaric acid (EC 1.1.99.2) are found in body fluids. Accumulation of L-2-hydroxyglutaric acid has been reported in multiple patients who have a clinical phenotype of progressive neurodegeneration with extrapyramidal and cerebellar signs, seizures, and spongiform changes in the white matter. Patients who have excess accumulation of D-2-hydroxyglutaric acid in the urine exhibit a variable phenotype but included mental retardation, macrocephaly with cerebral atrophy, hypotonia, seizures, and involuntary movements. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Contaminant Sources |
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| Contaminant Type |
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| Chemical Structure | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Synonyms |
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| Chemical Formula | C5H8O5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Average Molecular Mass | 148.114 g/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Monoisotopic Mass | 148.037 g/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS Registry Number | 13095-48-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| IUPAC Name | (2S)-2-hydroxypentanedioic acid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Traditional Name | L-2-hydroxyglutaric acid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| SMILES | [H][C@](O)(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)/t3-/m0/s1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| InChI Key | HWXBTNAVRSUOJR-VKHMYHEASA-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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| Biological Properties | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status | Detected and Not Quantified | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Origin | Endogenous | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Cellular Locations |
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| Biofluid Locations | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tissue Locations | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pathways |
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| Applications | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Biological Roles | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chemical Roles | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Physical Properties | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| State | Solid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Appearance | White powder. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Experimental Properties |
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| Predicted Properties |
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| Spectra | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Spectra | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Toxicity Profile | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Route of Exposure | Endogenous, Injection | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mechanism of Toxicity | 2-hydroxyglutarate is an oncometabolite. It is a competitive inhibitor of multiple α-ketoglutarate-dependent dioxygenases, including histone demethylases and the TET family of 5-methlycytosine (5mC) hydroxylases. As a result, high levels of 2-hydroxyglutarate lead to genome-wide histone and DNA methylation alterations, which in turn lead to mutations that ultimately cause cancer. L-2-hydroxyglutarate mediates its neurotoxicity through activation of N-methyl-D-aspartate receptors. L-2-hydroxyglutarate is structurally similar to the excitatory amino acid glutamate and stimulates neurodegeneration by mechanisms well-known for glutamate, NMDA or mitochondrial toxins (9). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Metabolism | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Toxicity Values | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lethal Dose | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Carcinogenicity (IARC Classification) | Not listed by IARC. Has been implicated in oncogenesis (8, 7). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Uses/Sources | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Minimum Risk Level | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Health Effects | Chronically high levels of L-2-hydroxyglutaric acid are associated with the inborn error of metabolism called: 2-Hydroxyglutaric Aciduria. L-2-hydroxyglutarate is neurotoxic. L-2-hydroxyglutarate mediates its neurotoxicity through activation of N-methyl-D-aspartate receptors. Symptoms of L-2-Hydroxyglutaric Aciduria include hypotonia, tremors, and epilepsy declining into spongiform leukoencephalopathy, muscular choreodystonia, mental retardation, and psychomotor regression. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Symptoms | Chronic exposure of high levels of L-2-hydroxyglutarate leads to hypotonia, tremors, and epilepsy declining into spongiform leukoencephalopathy, muscular choreodystonia, mental retardation, and psychomotor regression. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Treatment | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Concentrations | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Not Available | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| External Links | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DrugBank ID | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HMDB ID | HMDB0000694 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| FooDB ID | FDB022185 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Phenol Explorer ID | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| KNApSAcK ID | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| BiGG ID | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| BioCyc ID | CPD-381 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| METLIN ID | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PDB ID | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wikipedia Link | Alpha-Hydroxyglutaric acid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chemspider ID | 388969 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ChEBI ID | 32797 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PubChem Compound ID | 439939 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kegg Compound ID | C03196 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| YMDB ID | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ECMDB ID | ECMDB00694 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| References | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Synthesis Reference | Kobayashi, Hidehiko; Yamaguchi, Koretaka; Yamashita, Takeshi. a-Hydroxyglutaric acid from glutamic acid. Jpn. Tokkyo Koho (1968), 3 pp. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| MSDS | Link | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| General References | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||