Arginaasi

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Malli ihmisen arginaasientsyymin rakenteesta

Arginaasi on entsyymi, joka katalysoi ureakierron viimeistä vaihetta, jossa arginiini hydrolysoidaan ornitiiniksi ja ureaksi. Arginaasin EC-numero on EC 3.5.3.1 ja CAS-numero 9000-96-8. Arginiinin lisäksi arginaasi voi hydrolysoida myös muita samankaltaisia yhdisteitä esimerkiksi agmatiinin putreskiiniksi ja kanavaniinin.[1]

Toiminta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Nisäkkäillä arginaasista tunnetaan kaksi isoentsyymiä arginaasi I ja arginaasi II. Isoentsyymit eroavat levinneisyydeltään kudoksissa ja katalyyttisiltä ominaisuuksiltaan. Arginaasi I esiintyy pääasiassa maksasoluissa ja sen tehtävä on tuottaa ureaa ja ornitiinia ureakierron viimeisessä vaiheessa. Arginaasi II on yleinen munuaisissa, ohutsuolessa, maitorauhasissa ja paisuvaiskudoksessa. Sen tehtävänä on säädellä solun arginiini- ja ornitiinikonsentraatioita.[2]

Toimiakseen arginaasi tarvitsee Mn2+-ioneja. Mangaani-ioni on sitoutunut entsyymissä koordinaatiosidoksella yhteen histidiiniaminohappoon ja kahteen asparagiinihappoon. Arginaasin katalysoimassa reaktiossa vesimolekyyli hyökkää arginiinin C=N+-sidokseen, jolloin muodostuu tetraedrimäinen välituote. Tämä välituote ei ole stabiili vaan hajoaa spontaanisti, ja entsyymin aktiivisen kohdan histidiiniaminohappo avustaa hajoamista luovuttaen välituotteelle protonin, jolloin eliminoituu ureamolekyyli ja muodostuu lisäksi ornitiinia.[3][4]

Arginaasi ja sairaudet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Arginaasin puutos aiheutuu resessiivisesti autosomien kautta periytyvästä mutaatiosta. Se on ureakiertoon liittyvistä sairauksista harvinaisin. Arginaasipuutoksen oireita ovat psykomotoristen taitojen kehittymättömyys ja spastinen diplegia eli alaraajojen jäykkyys.[5][6]

Arginaasin estäjän ABH:n ja entsyymin muodostama tetraedrimäinen kompleksi

Arginaasi II kilpailee typpioksidisyntaasin kanssa substraatistaan arginiinista ja täten säätelee elimistön typpimonoksidin tuotantoa. Typpimonoksidilla on tehtävä nisäkkäiden seksuaalisessa kanssakäymisessä ja kiihottumisessa. Hyvin aktiivinen arginaasi II haittaa typpioksidisyntaasin aktiivisuutta ja siten voi aiheuttaa seksuaalista haluttomuutta. Yhdeksi hoitomuodoksi on esitetty arginaasi II -entsyymiä inhiboivia boronihappojohdannaisia, kuten 2(S)-amino-6-boronoheksaanihappoa (ABH) ja S-(2-boronoetyyli)-L-kysteiiniä (BEC).[2]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. EC 3.5.3.1 - arginase BRENDA. Viitattu 27.09.2011. (englanniksi)
  2. a b Evis Cama, Diana M. Colleluori, Frances A. Emig, Hyunshun Shin, Soo Wong Kim, Noel N. Kim, Abdulmaged M. Traish, David E. Ash & David W. Christianson: Human Arginase II:  Crystal Structure and Physiological Role in Male and Female Sexual Arousal. Biochemistry, 2003, 42. vsk, nro 28, s. 8445–8451. (englanniksi)
  3. John McMurry & Tadhg P. Begley: The organic chemistry of biological pathways, s. 232. Roberts and Company Publishers, 2005. ISBN 978-0974707716. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 27.09.2011). (englanniksi)
  4. Ei-ichiro Ochiai: Bioinorganic chemistry, s. 109. Academic Press, 2008. ISBN 978-0-12-088756-9. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 27.09.2011). (englanniksi)
  5. Anna Siitonen & Matti K. Salo: Perinnölliset ureakiertotaudit Suomessa. Duodecim, 2004, 120. vsk, nro 1, s. 61-70. Artikkelin verkkoversio Viitattu 27.9.2011.
  6. Aubrey Milunsky & Jeff Milunsky: Genetic Disorders and the Fetus, s. 519. John Wiley and Sons, 2010. ISBN 978-1-4051-9087-9. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 27.09.2011). (englanniksi)
Tämä biologiaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.