L-精氨酸在鳥氨酸循環(huán)中的關(guān)鍵作用及代謝調(diào)控研究
發(fā)表時(shí)間:2025-07-23L-精氨酸在鳥氨酸循環(huán)中具有關(guān)鍵作用,主要體現(xiàn)在參與循環(huán)反應(yīng)和促進(jìn)尿素生成等方面,其代謝調(diào)控則受到多種因素影響,具體如下:
一、L-精氨酸在鳥氨酸循環(huán)中的關(guān)鍵作用
作為中間產(chǎn)物參與循環(huán)反應(yīng):鳥氨酸循環(huán)中,氨甲酰磷酸和鳥氨酸在鳥氨酸氨甲酰基轉(zhuǎn)移酶催化下生成瓜氨酸,瓜氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)到胞液后與天冬氨酸縮合成精氨琥珀酸,精氨琥珀酸再裂解成精氨酸和延胡索酸,最后精氨酸經(jīng)精氨酸酶催化,分解為鳥氨酸和尿素。可見精氨酸是鳥氨酸循環(huán)的重要中間產(chǎn)物,參與了循環(huán)中的多個(gè)關(guān)鍵步驟,且其分解產(chǎn)生的鳥氨酸可重新進(jìn)入線粒體參與下一輪循環(huán)。
促進(jìn)尿素生成:精氨酸在精氨酸酶的作用下,水解生成鳥氨酸和尿素,從而將體內(nèi)代謝產(chǎn)生的氨轉(zhuǎn)化為尿素排出體外,降低血氨水平,避免氨中毒,這是鳥氨酸循環(huán)的最終目的,也是L-精氨酸在其中的關(guān)鍵功能之一。
調(diào)節(jié)氨甲酰磷酸合成:精氨酸可促進(jìn)N-乙酰谷氨酸的合成,而N-乙酰谷氨酸是氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ的必要輔助因子,可激活該酶,從而促進(jìn)氨與CO₂合成氨甲酰磷酸,啟動(dòng)鳥氨酸循環(huán),因此精氨酸可間接調(diào)節(jié)鳥氨酸循環(huán)的起始步驟。
二、L-精氨酸的代謝調(diào)控研究
酶活性的調(diào)控:鳥氨酸循環(huán)中多種酶參與L-精氨酸的代謝,如精氨酸酶、鳥氨酸氨甲酰轉(zhuǎn)移酶等,這些酶的活性受到多種信號(hào)分子的調(diào)節(jié),例如,精氨酸酶活性變化與細(xì)胞內(nèi)氧化還原平衡密切相關(guān),在氧化應(yīng)激條件下可通過調(diào)節(jié)精氨酸水平,影響細(xì)胞內(nèi)抗氧化系統(tǒng)的活性。
基因表達(dá)調(diào)控:精氨酸代謝途徑中的一些中間產(chǎn)物,如鳥氨酸和瓜氨酸,能夠競爭性抑制精氨酸合成相關(guān)基因的表達(dá),從而調(diào)節(jié)精氨酸的合成量,維持體內(nèi)精氨酸水平的穩(wěn)定。
營養(yǎng)與激素調(diào)控:膳食蛋白質(zhì)含量會(huì)影響鳥氨酸循環(huán)及精氨酸代謝。正常人高蛋白膳食時(shí),尿素合成速度加快,精氨酸參與循環(huán)的速率也會(huì)增加。此外,一些激素可能通過影響相關(guān)酶的合成或活性,間接調(diào)控L-精氨酸在鳥氨酸循環(huán)中的代謝。
信號(hào)通路調(diào)控:精氨酸代謝還受到多種信號(hào)通路調(diào)控,如AMPK、mTOR等信號(hào)通路,這些通路可通過調(diào)控基因表達(dá)和蛋白質(zhì)合成,影響精氨酸代謝相關(guān)酶的量和活性,進(jìn)而調(diào)節(jié)鳥氨酸循環(huán)中精氨酸的代謝過程。
本文來源:西安浩天生物工程有限公司官網(wǎng)http://m.krtbdb.com/