Аргінін - огляд тем ScienceDirect

Аргінін є попередником оксиду азоту (NO), і продемонстровано шляхи секреції NO, що секретують гіпоталамус, де аргінін служить для утворення NO, газоподібного нейромедіатора;

огляд ScienceDirect

Пов’язані терміни:

  • Гліцин
  • Гістон
  • Пептид
  • Лізин
  • Оксид азоту
  • С-термінал
  • N-термінал
  • Вкладений ген
  • Метилювання
  • Мутація

Завантажити у форматі PDF

Про цю сторінку

Аргінін

Vance L. Albaugh, Adrian Barbul, in Reference Module in Life Sciences, 2017

Аргінін

Аргінін (2-аміно-5-гуанідиновалерова кислота) є однією з 20 амінокислот, кодованих як частина синтезу білка рибосоми у людини. Окрім того, що він є структурним компонентом багатьох білків, аргінін також виконує ряд інших ролей в організмі, які роблять його життєво важливим для загального стану здоров'я. За останні кілька десятиліть аргінін та його метаболізм дедалі більше визнаються потенційними терапевтичними мішенями в ряді захворювань, зокрема серцево-судинних захворювань (Pernow and Jung, 2013), загоєнні ран (Kirk et al., 1993; Witte et al., 2002), а також рак (Albaugh et al., 2016; Delage et al., 2010; Feun et al., 2015).

Для чого використовується аргінін в організмі?

Аргінін використовується для цілого ряду біологічних процесів, в тому числі для його розподілу на хімічні проміжні продукти, що поповнюють цикл Кребса. На додаток до цієї важливої ​​анаплеротичної ролі завдяки перетворенню на глутамат і згодом альфа-кето-глутарат (Owen et al., 2002), аргінін є необхідним субстратом для людини як проміжний продукт циклу сечовини. Цикл сечовини, мабуть, найвідоміший метаболічний шлях, включає аргінін як носій азотистих відходів. Кінцевий етап цього шляху каталізується ферментом аргіназою (ARG), перетворюючи аргінін в орнітин і сечовину; це дозволяє сечовині бути доступною для виведення та регенерує орнітин для повторного введення циклу. Важливо зазначити, що в ряді підручників помилково зазначено, що значна кількість аргініну надходить у результаті його синтезу за допомогою циклу сечовини. Це далеко не так, оскільки дослідження показали, що не існує чистого синтезу аргініну в печінці (Morris, 2009).

Аргінін виконує ряд інших життєво важливих біологічних функцій. Він відіграє важливу роль у кислотно-лужному балансі, що недостатньо оцінюється клінічно, проте цикл сечовини є важливим джерелом споживання бікарбонату (Häussinger, 1986) та критичним для підтримки кислотно-основного гомеостазу (Häussinger et al., 1984). Крім того, аргінін має вирішальне значення для проліферації Т-клітин (Efron et al., 1991) і діє як субстрат для вироблення оксиду азоту (NO), який є ключовим для імунної відповіді та захисних сил господаря (Tong and Barbul, 2004). Аргінін також є важливим будівельним матеріалом для синтезу колагену, який є важливою частиною загоєння ран ссавців (Barbul, 2008). Ще однією помітною функцією аргініну є його внесок у синтез NO клітинами судинних ендотеліїв, який регулює судинний тонус та серцево-судинну функцію (Luiking et al., 2012).

Звідки береться аргінін?

Біологічно доступний аргінін походить із трьох джерел: (1) рециркуляція амінокислот із нормального клітинного обороту білка, (2) споживання їжі та (3) синтез de novo із сполук попередників аргініну. Людський організм експресує ферменти, здатні ендогенно синтезувати аргінін, і тому це не є незамінною амінокислотою, яку потрібно отримувати з дієти (Morris, 2006; Sidney and Morris, 2007). Однак під час стресу та швидкого зростання потреби в аргініні можуть помітно підвищуватися, що робить необхідним екзогенне забезпечення аргініном. Таким чином, аргінін класифікується як умовно незамінна амінокислота.

Більшість аргініну для метаболічних потреб господаря в ненапружених станах отримують ендогенно, здебільшого, за рахунок обміну білка. Дослідження показали, що на концентрацію циркулюючого аргініну в значній мірі впливає оборот білка, оскільки синтез de novo не робить значного внеску. Нормальне споживання дієтичного аргініну, за відсутності добавок, становить приблизно 20–25% від загальної потреби в аргініні (Zhou and Martindale, 2007). Існує ряд продуктів, які особливо багаті аргініном, такі як морепродукти, кавун, горіхи (Ros, 2015), насіння, водорості, червоне м’ясо, концентрат рисового білка та ізолят соєвого білка (Hu et al., 1998; King та ін., 2008; Visek 1986). Кавун також містить велику кількість цитруліну та біосинтетичного попередника аргініну.

Аргінін також може бути синтезований з інших попередників амінокислот. Цей ендогенний синтез відбувається внаслідок перетворення проліну, глутамату/глутаміну, а також непротеїногенної амінокислоти цитрулін, кожна з яких може перетворюватися в аргінін через потік органу в орган та метаболізм кишечником та нирками, що називається «кишковим -ниркова вісь. " Проте експресія ферментів, необхідних для деяких з цих перетворень, обмежена лише певними тканинами. У дорослих людей синтез аргініну de novo становить приблизно 10–15% від виробництва базального аргініну (Luiking et al., 2012).