N-Lactoyl-Aminosäuren sind ubiquitär vorkommende Metaboliten, die aus der von CNDP2 vermittelten reversen Proteolyse von Laktat und Aminosäuren stammen.

Trotz technologischer Fortschritte in der Metabolomik sind große Teile des menschlichen Metaboloms noch unerforscht. In einem untargeted Metabolomics-Screen, der darauf abzielt, Substrate des orphen Transporters ATP-bindende Kassette Subfamilie C Mitglied 5 (ABCC5) zu identifizieren, entdeckten wir eine Klasse von Säugetiermetaboliten, N-Lactoyl-Aminosäuren. Durch parallele Proteinfraktionierung in Verbindung mit Shotgun-Proteomik in Fraktionen mit N-Lactoyl-Phe-bildender Aktivität fanden wir unerwartet heraus, dass eine Protease, das zytosolische unspezifische Dipeptidase 2 (CNDP2), deren Bildung katalysiert. N-Lactoyl-Aminosäuren sind ubiquitäre Pseudodipeptide aus Milchsäure und Aminosäuren, die schnell durch reverse Proteolyse gebildet werden, ein Prozess, der zuvor als vernachlässigbar in vivo betrachtet wurde. Die Plasmaspiegel dieser Metaboliten korrelieren stark mit den Plasmaspiegeln von Laktat und Aminosäuren, wie durch erhöhte Werte nach körperlicher Betätigung und bei Patienten mit Phenylketonurie, die an erhöhten Phe-Werten leiden, gezeigt. Unser Ansatz zur Identifizierung unbekannter Metaboliten und ihrer Biosynthese hat allgemeine Anwendbarkeit bei der weiteren Erforschung des menschlichen Metaboloms.