아르지네이스

아르지네이스 (Arginase, EC 3.5.3.1)는 L-아르기닌을 오르니틴과 요소로 가수분해하는 효소이다. 이 반응은 요소 회로의 마지막 단계이며, 요소 회로는 포유류에서 암모니아와 같은 독성 질소 화합물을 제거하는 주요 대사 경로이다.

아르지네이스는 두 가지 주요 이소자임으로 존재한다:

• 아르지네이스 I (ARG1): 주로 간에서 발견되며 요소 회로의 중요한 구성 요소이다. 간 아르지네이스 I 결핍은 고아르기닌혈증을 유발할 수 있다.
• 아르지네이스 II (ARG2): 간 이외의 조직, 특히 신장, 작은창자, 유선, 뇌, 대식세포 등에서 발현된다. ARG2는 요소 회로 외의 다른 대사 경로, 예를 들어 L-아르기닌을 이용한 세포 기능 조절에 관여하는 것으로 보인다.

기능

아르지네이스의 주요 기능은 다음과 같다:

• 요소 생성: 암모니아를 요소로 전환하여 체내에서 배출 가능하게 한다.
• 오르니틴 생성: 콜라겐, 폴리아민, 프롤린 합성의 전구체인 오르니틴을 생성한다.
• L-아르기닌 농도 조절: NO 합성 효소 (NOS)와 경쟁적으로 L-아르기닌을 사용하여 혈관 기능, 면역 반응, 신경 전달 등 다양한 생리적 과정에 영향을 미친다.

임상적 중요성

아르지네이스 활성의 이상은 여러 질병과 관련될 수 있다:

• 고아르기닌혈증: 아르지네이스 I 결핍으로 인해 혈액 내 아르기닌 농도가 높아지는 유전 질환이다.
• 천식: 아르지네이스 활성이 증가하면 기도 과민성을 유발할 수 있다.
• 암: 일부 암세포에서 아르지네이스 활성이 증가하여 면역 회피 및 종양 성장을 촉진할 수 있다.
• 심혈관 질환: 아르지네이스 활성 증가는 혈관 내피 기능 장애와 관련될 수 있다.

아르지네이스는 생체 내에서 중요한 역할을 수행하며, 관련 질병 치료를 위한 표적으로 연구되고 있다.