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アルギナーゼとは?

あるぎなーぜ

アルギナーゼとは、尿素回路の最終段階でアルギニンを加水分解して尿素とオルニチンを生成する酵素で、アンモニア解毒に不可欠です。

アルギナーゼ(Arginase)は、L-アルギニンを加水分解してL-オルニチンと尿素を生成する反応を触媒する酵素です。尿素回路(尿素サイクル)の最終ステップを担い、アミノ酸代謝で生じた有害なアンモニアを最終的に無毒の尿素として処理する過程の締めくくりを担当します。

アルギナーゼには2つのアイソザイムが存在します。

  • アルギナーゼI(ARG1):主に肝臓の細胞質に発現し、尿素回路の一部として機能する。マンガンイオン(Mn2+)を補因子とする。
  • アルギナーゼII(ARG2):腎臓・前立腺・小腸・脳などに発現し、尿素回路とは独立してオルニチン・プロリン・ポリアミン合成などに関与する。

アルギナーゼが産生するオルニチンは尿素回路に再利用されるほか、プロリン合成やポリアミン(スペルミン・スペルミジン)合成の前駆体として細胞増殖にも関与します。

アルギナーゼはアルギニンを基質とするため、一酸化窒素合成酵素(NOS)とアルギニンの取り合いをすることが知られています。炎症応答においてマクロファージがアルギナーゼを高発現させ、NOSへのアルギニン供給を制限することで一酸化窒素産生を抑制し、組織修復に向かう免疫調節に関与することも研究されています。

先天性アルギナーゼ欠損症(アルギニン血症)は尿素サイクル異常症の一つで、血中アルギニンの蓄積と神経症状を特徴とします。

使い方・例文

肝臓でアルギナーゼが正常に機能することで、アミノ酸代謝で生じたアンモニアが最終的に尿素として尿へ排泄されます。肝機能検査でアルギナーゼ(ARG1)の血中濃度が肝細胞障害のマーカーとして測定されることもあります。

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