Обмен Аргинина в клетках млекопитающих

Министерство образования и науки Украины Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина

Биологический факультет

Кафедра биохимии

Курсовая работа

На тему: «Обмен Аргинина в клетках млекопитающих»

Студентки 2-го курса группы Б-123

Плотниковой Алины Сергеевны

Преподаватель:

Никитченко Ирина Васильевна

Харьков 2018

Оглавление

Введение….        3

Синтез Аргинина        8

1. Синтез аргинина в кишечнике        11
2. Синтез аргинина в почках        14
3. Синтез  аргинина в печени        16

Синтез аргинина в клетках, продуцирующих NO        18

Катаболизм и транспорт Аргинина        20

Вывод…......        22

Список литературы:        24

Введение

Аргинин является одной из самых универсальных аминокислот в клетках животных, служащей в качестве предшественника синтеза не только белков, но также оксида азота, мочевины, полиаминов, пролина, глутамата, креатина и агмата. Из ферментов, которые катализируют этапы регулирования скорости синтеза аргинина и катаболизма, аргинин\сукцинатсинтазы, состоящие из  двух изоферментов аргиназы, трех изоферментов синтазы оксида азота и аргининдекарбоксилазы, были признаны в последние годы в качестве основных факторов в регулировании метаболизма аргинина. В частности, изменения активности аргинисукцинатсинтазы, аргиназ, индуцибельного изофермента синтазы оксида азота, а также катионные переносчики аминокислот играют важную роль в определении метаболических путей аргинина в области здоровья и болезней, а в недавних исследованиях выявлены сложные закономерности взаимодействия этих ферментов. Есть интерес к ролям изоферментов аргиназы в качестве регуляторов синтеза оксида азота, полиаминов, пролина и глутамата. Физиологические роли и взаимосвязи между путями синтеза аргинина и катаболизмом in vivo сложны и трудно анализируются из-за раздельной экспрессии различных ферментов на органах (например, в печени, тонкой кишке и почках) и субклеточных (цитозольных и митохондриальных) уровнях, а также изменения экспрессии во время развития. Продолжающаяся разработка новых клеточных линий и моделей животных с использованием клонов и генов для ключевых метаболических ферментов аргинина будут давать новые подходы, более четко освещающие физиологическую роль этих ферментов.

Существует богатая история исследований аргинина (2-амино-5-гуанидиновалериановой кислоты) и его метаболизма в течение последних 100 лет. Эта интересная аминокислота была изначально выделена из проростков люпина в 1886 году [1], и вскоре после этого (1895 г.) была идентифицирована как компонент животных белков [2]. Структура аргинина была установлена ​​щелочным гидролизом с получением орнитина и мочевины в 1897 году [3] и синтезом из бензоилорнитина в 1910 году [4]. Впоследствии аргинин был обнаружен в 1924 году как основная аминокислота в основных белках спермы рыб [5], а его синтез млекопитающими был выведен в классических исследованиях питания У. С. Роуза и его коллег в 1930 году [6]. Хотя высокая активность аргиназы, фермента, который гидролизует аргинин до орнитина и мочевины, была идентифицирована в печени в 1904 году [7], это было открытие цикла орнитина (цикл мочевины) Кребсом и Хенслейтом в 1932 году [8], что привело к выяснению выдающихся ролей аргинина в физиологии и метаболических путях.

Физиологические и пищевые исследования в конце 1930-х и 1940-х годов начали новую эру исследований аргинина. Фостер сообщил, что аргинин необходим для синтеза креатина, предшественника креатинина, который был известен ученым XIX века и был предложен в 1926 году как клинический показатель функции почек [10]. Было показано, что диетический аргинин необходим для роста цыпленка [11] и для оптимального роста молодой крысы, но не для здоровой взрослой крысы [12,13]. Эти результаты привели к обширным исследованиям 1950-х, 1960-х годов, а также 1970-е годы, что привело к первоначальной классификации аргинина в качестве доступной (несущественной) аминокислоты для здоровых взрослых людей [14], но в качестве незаменимой аминокислоты для молодых, растущих млекопитающих [5-7] и для плотоядных животных [8,9 ].