Homoserin

Homoserin ist eine nichtproteinogene, polare α-Aminosäure. Sie leitet sich vom Serin durch eine zusätzliche Methylengruppe in der Kohlenstoffkette ab.

Strukturformel
Strukturformel von L-Homoserin
Allgemeines
Name L-Homoserin
Andere Namen
  • (S)-2-Amino-4-hydroxybuttersäure
  • (S)-2-Amino-4-hydroxybutansäure
Summenformel C4H9NO3
Kurzbeschreibung

farbloser Feststoff[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 672-15-1 (L-Homoserin)
EG-Nummer 211-590-6
ECHA-InfoCard 100.010.538
PubChem 12647
ChemSpider 12126
DrugBank DB04193
Wikidata Q418214
Eigenschaften
Molare Masse 119,12 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Schmelzpunkt

Zersetzung: 203 °C[2]

Löslichkeit

leicht löslich in Wasser[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2]
keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze H: keine H-Sätze
P: keine P-Sätze [2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Isomerie

Homoserin besitzt ein stereogenes Zentrum und hat damit zwei Enantiomere, L-Homoserin [Synonym: (S)-Homoserin] und ihr Spiegelbild, D-Homoserin [Synonym: (R)-Homoserin]. Das Racemat DL-Homoserin [Synonym: (RS)-Homoserin] besteht zu gleichen Teilen aus L-Homoserin und D-Homoserin. Wenn in der wissenschaftlichen Literatur Homoserin ohne jeden weiteren Zusatz genannt wird, ist fast immer L-Homoserin gemeint.

Isomere von Homoserin
Name L-HomoserinD-Homoserin
Andere Namen (S)-Homoserin(R)-Homoserin
Strukturformel
CAS-Nummer 672-15-16027-21-0
1927-25-9 (unspez.)
EG-Nummer 211-590-6611-961-6
217-661-8 (unspez.)
ECHA-Infocard 100.010.538100.111.579
100.016.057 (unspez.)
PubChem 126472724170
779 (unspez.)
DrugBank DB04193−
– (unspez.)
Wikidata Q418214Q27113921
Q27113920 (unspez.)

Biochemie

L-Homoserin ist ein Zwischenprodukt beim biochemischen Abbau von L-Methionin.

L-Homoserin entsteht im Stoffwechsel auch mit L-Cystein aus L-Homocystein unter Thiolübertragung auf L-Serin unter Katalyse der Cystathionin-Synthase (1) und der Cystathionase (2).

Dabei bildet sich Cystathionin als temporäres Zwischenprodukt aus der Kondensation von L-Serin mit L-Homocystein unter Wasserabspaltung am Thiol- bzw. Hydroxy-Ende. Bei anschließender Hydrolyse entstehen durch Aufspaltung (2) wieder L-Cystein und L-Homoserin.

  • Ausfall (1) ⇒ Homocysteinurie
  • Ausfall (2) ⇒ Cystathionurie

L-Homoserin kann unter dem Einfluss von Homoserin-Desaminase Ammoniak abspalten und wird zum α-Ketobutyrat umgewandelt. Dieses kann zum α-Aminobutyrat transaminiert werden oder unter Gewinnung von NADH/H+ und Decarboxylierung sich mit CoA-SH zum Propionyl-CoA zusammenschließen.

Herstellung

L-Homoserin wird bei der Evonik-Tochtergesellschaft Fermas in Slovenská Ľupča in der Slowakei großtechnisch fermentativ produziert.[3] Die unnatürliche Aminosäure wird somit aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt.

Verwendung

(S)-Homoserin ist ein Edukt für die Herstellung zahlreicher interessanter organisch-chemischer Zwischenprodukte, dazu zählen die folgenden Heterocyclen: (S)-3-Aminopyrrolidin, (S)-3-Aminobutyrolacton, (S)-3-Aminotetrahydrothiophen, (S)-3-Aminotetrahydrofuran und (S)-Azetidincarbonsäure.[3]

Einzelnachweise
  1. Datenblatt Homoserin (PDF) bei Calbiochem, abgerufen am 8. Dezember 2015.
  2. Datenblatt L-Homoserin bei AlfaAesar, abgerufen am 28. Juli 2019 (PDF) (JavaScript erforderlich).
  3. Andreas Karau: Rosige Aussichten mit weißer Biotechnologie, elements 30, 2010, S. 26–30.
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