arginin - Arginine

arginin
Argininin iskelet formülü
Arginin-from-xtal-3D-bs-17.png
Arginin-from-xtal-3D-sf.png
İsimler
Diğer isimler
2-Amino-5-guanidinopentanoik asit
tanımlayıcılar
3B model ( JSmol )
3DMet
1725411, 1725412 D , 1725413 L
chebi
CHEMBL
Kimyasal Örümcek
İlaç Bankası
ECHA Bilgi Kartı 100.000.738 Bunu Vikiveri'de düzenleyin
AT Numarası
364938 D
fıçı
arginin
RTECS numarası
ÜNİİ
  • InChI=1S/C6H14N4O2/c7-4(5(11)12)2-1-3-10-6(8)9/h4H,1-3,7H2,(H,11,12)(H4,8, 9,10) KontrolY
    Anahtar: ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N KontrolY
  • G/L: NC(CCCCC(N)=N)C(O)=O
  • D Zwitterion : [NH3+]C(CCCCC(N)=N)C([O-])=O
  • L Protonlanmış zwitterion: [NH3+]C(CCCNC(N)=[NH2+])C([O-])=O
Özellikler
C 6 H 14 N 4 O 2
Molar kütle 174.204  g·mol -1
Dış görünüş Beyaz kristaller
Koku Kokusuz
Erime noktası 260 °C; 500 °F; 533 bin
Kaynama noktası 368 °C (694 °F; 641 K)
14,87 g/100 mL (20 °C)
çözünürlük etanolde az çözünür, etil eterde
çözünmez
günlük P −1.652
Asit (s K a ) 2.18 (karboksil), 9.09 (amino), 13.2 (guanidino)
Termokimya
232.8 JK -1 mol -1 (23,7 °C'de)
Std molar
entropi
( S o 298 )
250,6 JK -1 mol -1
Std
oluşum entalpisi
f H 298 )
−624.9–−622.3 kJ mol -1
Std
yanma entalpisi
c H 298 )
−3.7396–−3.7370 MJ mol -1
Farmakoloji
B05XB01 ( WHO ) S
Tehlikeler
Güvenlik Bilgi Formu Bakınız: veri sayfası
www.sigmaaldrich.com
GHS piktogramları GHS07: Zararlı
GHS Sinyal kelimesi Uyarı
H319
P305+351+338
Ölümcül doz veya konsantrasyon (LD, LC):
LD 50 ( ortalama doz )
5110 mg/kg (sıçan, ağızdan)
Bağıntılı bileşikler
İlgili alkanoik asitler
Bağıntılı bileşikler
Ek veri sayfası
Kırılma indisi ( n ),
Dielektrik sabitir ), vb.
termodinamik
veriler
Faz davranışı
katı-sıvı-gaz
UV , IR , NMR , MS
Aksi belirtilmediği sürece, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da).
☒n doğrulamak  ( nedir   ?) KontrolY☒n
Bilgi kutusu referansları

L- arginin (sembol Arg veya R ) olarak da bilinen arginin , proteinlerin biyosentezinde kullanılan bir a- amino asittir . Bir a- amino grubu, bir a- karboksilik asit grubu ve bir guanidino grubuyla biten 3-karbon alifatik düz zincirden oluşan bir yan zincir içerir . Fizyolojik pH'da, karboksilik asit deprotone edilir (−COO - ), amino grubu protonlanır (−NH 3 + ) ve guanidino grubu da protonlanarak guanidinyum formunu verir (-C-(NH 2 ) 2 + ) arginini yüklü, alifatik bir amino asit yapar. Bu bir ön-madde biyosentezi için nitrik oksit . Bu bir kodlanmış ile kodonu CGU, CGC, CGA, CGG, AGA ve AGG.

Arginin, bireyin gelişim aşamasına ve sağlık durumuna bağlı olarak yarı esansiyel veya koşullu esansiyel amino asit olarak sınıflandırılır . Prematüre bebekler dahili olarak arginin sentezleyemez veya üretemezler, bu da amino asidi onlar için besinsel olarak gerekli hale getirir. Çoğu sağlıklı insanın arginin takviyesi yapmasına gerek yoktur, çünkü tüm protein içeren gıdaların bir bileşenidir ve vücutta sitrülin yoluyla glutaminden sentezlenebilir .

Tarih

Arginin ilk kez 1886'da Alman kimyager Ernst Schulze ve yardımcısı Ernst Steiger tarafından sarı acı bakla fidelerinden izole edildi . Arginin nitrat kristallerinin gümüş-beyaz görünümünden dolayı "gümüş" anlamına gelen Yunanca árgyros'tan ( ἄργυρος ) adını verdi . 1897'de Schulze ve Ernst Winterstein (1865–1949) argininin yapısını belirledi. Schulze ve Winterstein , 1899'da ornitin ve siyanamidden arginini sentezledi , ancak argininin yapısı hakkında bazı şüpheler, Sørensen'in 1910 sentezine kadar oyalandı .

Kaynaklar

Üretme

Geleneksel olarak jelatin gibi çeşitli ucuz protein kaynaklarının hidrolizi ile elde edilir . Ticari olarak fermantasyon yoluyla elde edilir. Bu şekilde, karbon kaynağı olarak glikoz kullanılarak 25-35 g/litre üretilebilir.

Diyet kaynakları

Arginin, bireyin sağlık durumuna veya yaşam döngüsüne bağlı olarak gerekli olabileceğinden, insanlarda ve kemirgenlerde şartlı olarak esansiyel bir amino asittir. Sağlıklı yetişkinler genellikle kendi vücut gereksinimleri için yeterli arginin üretir, ancak olgunlaşmamış ve hızla büyüyen bireyler diyetlerinde ek arginin gerektirir. Fizyolojik stres altındaki sağlıklı bireyler için, örneğin yanıklardan, yaralanmalardan ve sepsisten iyileşme sırasında veya arginin biyosentezinin ana bölgeleri olan ince bağırsak ve böbreklerin işlevi azalmışsa, ek diyet arginin gereklidir .

Arginin, üre döngüsüne sahip olmadıkları için kuşlar için esansiyel bir amino asittir . Kediler, köpekler ve yaban gelinciği gibi bazı etoburlar için arginin esastır, çünkü bir yemekten sonra onların yüksek verimli protein katabolizması , üre döngüsü boyunca işlenmesi gereken büyük miktarlarda amonyak üretir ve yeterli arginin yoksa, arginin bulunur. ortaya çıkan amonyak toksisitesi öldürücü olabilir. Pratikte bu bir sorun değildir çünkü et bu durumu önlemek için yeterli arginin içerir.

Argininin hayvansal kaynakları arasında et, süt ürünleri ve yumurta bulunur ve bitki kaynakları, örneğin tahıllar, fasulye ve kabuklu yemişler gibi her türden tohumu içerir.

biyosentez

Arginin sentezlenir sitrüline olarak arginin ve prolin metabolizması sitosolik enzimlerin sıralı hareketiyle sentetaz Arginin ve argininosükinat liaz . Bu, enerji açısından maliyetli bir işlemdir, çünkü sentezlenen her argininosüksinat molekülü için , bir adenosin trifosfat (ATP) molekülü, iki ATP eşdeğeri tüketerek adenosin monofosfata (AMP) hidrolize edilir .

Sitrülin birden fazla kaynaktan elde edilebilir:

Arginin, glutamin ve prolini birbirine bağlayan yollar çift ​​yönlüdür. Bu nedenle, bu amino asitlerin net kullanımı veya üretimi, hücre tipine ve gelişim aşamasına büyük ölçüde bağlıdır.

Arginin biyosentezi.

Bir bütün-vücut bazında, arginin sentezi böbrek-bağırsak ekseni ile esas olarak oluşur: epitel hücreleri arasında ince bağırsak esas gelen üretmek sitrulin, glutamin ve glutamat kan dolaşımı içerisinde taşınır, proksimal tübül hücreleri arasında böbrek , Sitrülini dolaşımdan çıkarır ve dolaşıma geri dönen arginine dönüştürür. Bu, bozulmuş ince bağırsak veya böbrek fonksiyonunun arginin sentezini azaltabileceği ve diyet gereksinimini artırabileceği anlamına gelir.

Sitrülinden arginin sentezi, diğer birçok hücrede de düşük bir seviyede meydana gelir ve arginin sentezi için hücresel kapasite, indüklenebilir NOS üretimini artıran koşullar altında belirgin şekilde arttırılabilir . Bu, NOS katalizli nitrik oksit üretiminin bir yan ürünü olan sitrülinin, sitrülin-NO veya arginin-sitrülin yolu olarak bilinen bir yolda arginine geri dönüştürülmesine izin verir. Bu, birçok hücre tipinde NO sentezinin sadece arginin tarafından değil, sitrülin tarafından bir dereceye kadar desteklenebildiği gerçeğiyle kanıtlanmıştır. Bununla birlikte, bu geri dönüşüm nicel değildir, çünkü sitrülin , NO parçalanmasının kararlı son ürünleri olan nitrat ve nitrit ile birlikte NO üreten hücrelerde birikir .

İşlev

Arginin hücre bölünmesinde , yara iyileşmesinde , amonyağın vücuttan atılmasında, bağışıklık fonksiyonunda ve hormonların salınmasında önemli bir rol oynar . Nitrik oksit (NO) sentezi için bir öncüdür , bu da onu kan basıncının düzenlenmesinde önemli kılar .

Proteinler

Arginin'in yan zinciri amfipatiktir , çünkü fizyolojik pH'ta hidrofobik alifatik hidrokarbon zincirinin sonunda oldukça polar olan pozitif yüklü bir guanidinyum grubu içerir . Küresel proteinler hidrofobik iç kısımlara ve hidrofilik yüzeylere sahip olduklarından, arginin tipik olarak proteinin dışında bulunur, burada hidrofilik baş grup, örneğin hidrojen bağı ve tuz köprülerinde yer alarak polar çevre ile etkileşime girebilir . Bu nedenle sıklıkla iki protein arasındaki arayüzde bulunur. Yan zincirin alifatik kısmı bazen protein yüzeyinin altında kalır.

Proteinlerde arginin kalıntıları içinde, sitrulin oluşturmak üzere PAD enzimleri ile deiminated edilebilir post-translasyonel modifikasyon işlemi olarak adlandırılan sitrülinlenmesine , normal bağışıklık sürecinin bir parçası, hem de gen ekspresyonu kontrolü .Bu fetal gelişim önemlidir, ancak bir otoimmün hastalıklarda da önemlidir . Argininin bir başka post-translasyonel modifikasyonu, protein metiltransferazlar tarafından metilasyonu içerir .

haberci

Arginin, ikinci bir haberci olarak görev yapabilen önemli bir sinyal molekülü olan NO'nun hemen öncüsüdür ve ayrıca vazodilatasyonu düzenleyen hücreler arası bir habercidir ve ayrıca bağışıklık sisteminin enfeksiyona tepkisinde işlevleri vardır.

Arginin ayrıca üre , ornitin ve agmatin için bir öncüdür ; kreatin sentezi için gereklidir ; ve ayrıca poliaminlerin sentezi için de kullanılabilir (esas olarak ornitin yoluyla ve daha az derecede agmatin, sitrülin ve glutamat yoluyla). Yakın bir akraba olan asimetrik dimetilarginin (ADMA) varlığı nitrik oksit reaksiyonunu inhibe eder; bu nedenle ADMA , tıpkı L- arginin'in sağlıklı bir endotelin işareti olarak kabul edilmesi gibi, vasküler hastalık için bir belirteç olarak kabul edilir .

Yapı

L- Arginin'in guanidinyum grubunda yükün delokalizasyonu

Amino asit yan zincir arginin, 3-karbon oluşur alifatik düz zincirli, bir uzak ucu, bir ile üzeri kapatılmış, guanidinyum bir sahiptir grubu, p K bir 13.8 ve bu nedenle her zaman protonlanır ve pozitif biçimde fizyolojik pH'a yüklendiği . Çift bağ ve yalnız azot çiftleri arasındaki konjugasyon nedeniyle , pozitif yük delokalize olur ve çoklu hidrojen bağlarının oluşmasını sağlar .

Araştırma

Büyüme hormonu

Bu salgılanmasını uyarır için damar içinden tatbik arginin büyüme hormonu stimülasyon testlerde kullanılan büyüme hormonu . Klinik çalışmaların gözden geçirilmesi, oral argininin büyüme hormonunu artırdığı, ancak normalde egzersizle ilişkili olan büyüme hormonu salgısını azalttığı sonucuna varmıştır. Bununla birlikte, daha yeni bir deneme, oral arginin, L- arginin plazma seviyelerini arttırmasına rağmen , büyüme hormonunda bir artışa neden olmadığını bildirdi .

Herpes-Simplex Virüsü (Soğuk yaralar)

1964'ten insan hücrelerinde herpes simpleks virüsünün amino asit gereksinimlerine ilişkin araştırma, "...arginin veya histidin eksikliğinin ve muhtemelen lizinin varlığının virüs sentezine belirgin bir şekilde müdahale edeceğini" gösterdi, ancak "hazır bir açıklama olmadığı sonucuna varıyor". Bu gözlemlerden herhangi biri için kullanılabilir".

Daha fazla tıbbi kanıt, "daha fazla arginin emmenin, vücudun arginin ve lizin adı verilen başka bir amino asit dengesini bozarak dolaylı olarak uçuklara neden olabileceğini" göstermektedir.

Daha ileri incelemeler, "lizinin herpes labialis için etkinliğinin tedaviden çok önlemede yatabileceği " sonucuna varmıştır . ve "salgınların ciddiyetini veya süresini azaltmak için lizin kullanımının" desteklenmediği, ancak daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulduğu. 2017'de yapılan bir araştırma, "klinisyenler, hastalara uçuk simpleks yaralarının önlenmesinde lizin takviyesinin teorik bir rolü olduğu konusunda tavsiyede bulunmayı düşünebilirler, ancak araştırma kanıtları bunu desteklemek için yetersizdir. Kardiyovasküler veya safra kesesi hastalığı olan hastalar uyarılmalı ve uyarılmalıdır. teorik riskler."

Yüksek kan basıncı

Bir meta-analiz, L- argininin, sistolik kan basıncı için 5,4 mmHg ve diyastolik kan basıncı için 2,7 mmHg'lik birleştirilmiş tahminlerle kan basıncını düşürdüğünü gösterdi .

L- arginin takviyesi, diyastolik kan basıncını düşürür ve preeklampsinin bir parçası olarak yüksek tansiyonu olan kadınlar da dahil olmak üzere, gestasyonel hipertansiyonu olan kadınlar için hamileliği uzatır . Sistolik kan basıncını düşürmedi veya doğumda kiloyu iyileştirmedi .

Şizofreni

Hem sıvı kromatografisi hem de sıvı kromatografisi/kütle spektrometrik analizleri, ölen şizofreniklerin beyin dokusunun değişmiş arginin metabolizması gösterdiğini bulmuştur . Testler ayrıca şizofreni vakalarında γ-aminobütirik asit (GABA) düzeylerinin önemli ölçüde azaldığını, ancak agmatin konsantrasyonunun ve glutamat/GABA oranının arttığını doğruladı . Regresyon analizi, arginaz aktivitesi ile hastalığın başlangıç ​​yaşı ve L-ornitin seviyesi ile hastalık süresi arasında pozitif korelasyonlar gösterdi. Ayrıca küme analizleri, L-arginin ve ana metabolitleri L-sitrülin, L-ornitin ve agmatinin şizofreni grubunda değişen farklı gruplar oluşturduğunu ortaya koydu. Buna rağmen, şizofreninin biyolojik temeli hala tam olarak anlaşılamamıştır, dopamin hiperfonksiyonu, glutamaterjik hipofonksiyon, GABAerjik defisitler, kolinerjik sistem disfonksiyonu, strese yatkınlık ve nörogelişimsel bozulma gibi bir dizi faktör, şizofreninin etiyolojisi ve/veya patofizyolojisi ile ilişkilendirilmiştir. hastalık.

Ayrıca bakınız

Emniyet

L-arginin, günde 20 grama kadar alımlarda güvenli (GRAS durumu) olarak kabul edilir.

Referanslar

Kaynaklar

  • Griffiths JR, Unwin RD (2016). Protein Translasyon Sonrası Değişikliklerinin Kütle Spektrometrisi ile Analizi . John Wiley ve Oğulları. ISBN'si 978-1-119-25088-3.

Dış bağlantılar