不对称二甲基精氨酸（ADMA），对称二甲基精氨酸（SDMA）和高精氨酸（hArg）：ADMA，SDMA和hArg悖论。,Cardiovascular Diabetology

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不对称二甲基精氨酸（ADMA），对称二甲基精氨酸（SDMA）和高精氨酸（hArg）：ADMA，SDMA和hArg悖论。
Cardiovascular Diabetology ( IF 8.5 ) Pub Date : 2018-01-06 , DOI: 10.1186/s12933-017-0656-x
Dimitrios Tsikas _{1,

2} , Alexander Bollenbach ₁ , Erik Hanff ₁ , Arslan Arinc Kayacelebi ₁

Affiliation

蛋白质精氨酸甲基转移酶对某些蛋白质中的L-精氨酸（Arg）残基进行NG甲基化，随后进行蛋白水解，产生NG-单甲基-L-精氨酸（MMA），NG，NG-二甲基-L-精氨酸（不对称二甲基精氨酸，ADMA）和NG N'G-二甲基-L-精氨酸（对称二甲基精氨酸，SDMA）。生物MMA，ADMA和SDMA以nM范围内的游离酸形式存在，并以大量未知数量的蛋白质残基形式存在。精氨酸：甘氨酸酰胺基转移酶（AGAT）催化由游离Arg和L-赖氨酸合成L-高精氨酸（hArg）。人们认为生物hArg仅以较低的µM范围内的游离酸形式存在。一氧化氮合酶（NOS）催化Arg（高亲和力）和hArg（低亲和力）转化为一氧化氮（NO），后者是多效信号分子。MMA，ADMA和SDMA是抑制剂（MMA> ADMA≫ SDMA）的NOS活动。血液中ADMA和SDMA浓度的略微升高以及hArg浓度的略微降低与包括糖尿病在内的许多疾病有关。然而，这是自相矛盾的：（1）游离的ADMA和SDMA是内皮NOS（eNOS）的弱抑制剂，其主要负责心血管系统中与NO相关的作用，而游离的hArg是eNOS的不良底物；（2）游离的ADMA，SDMA和hArg与氧化应激无关，氧化应激被认为可诱导NO相关的内皮功能障碍。该ADMA / SDMA / hArg悖论可以通过以下假设来解决：假想不是游离酸而是其前体蛋白在脉管系统中发挥了生物学作用，而hArg却拮抗了NG甲基化蛋白的作用。血液中ADMA和SDMA浓度的略微升高和hArg浓度的略微降低与包括糖尿病在内的许多疾病有关。然而，这是自相矛盾的：（1）游离的ADMA和SDMA是内皮NOS（eNOS）的弱抑制剂，其主要负责心血管系统中与NO相关的作用，而游离的hArg是eNOS的不良底物；（2）游离的ADMA，SDMA和hArg与氧化应激无关，氧化应激被认为可诱导NO相关的内皮功能障碍。该ADMA / SDMA / hArg悖论可以通过以下假设来解决：假想不是游离酸而是其前体蛋白在脉管系统中发挥了生物学作用，而hArg却拮抗了NG甲基化蛋白的作用。血液中ADMA和SDMA浓度的略微升高以及hArg浓度的略微降低与包括糖尿病在内的许多疾病有关。然而，这是自相矛盾的：（1）游离的ADMA和SDMA是内皮NOS（eNOS）的弱抑制剂，其主要负责心血管系统中与NO相关的作用，而游离的hArg是eNOS的不良底物；（2）游离的ADMA，SDMA和hArg与氧化应激无关，氧化应激被认为可诱导NO相关的内皮功能障碍。该ADMA / SDMA / hArg悖论可以通过以下假设来解决：假想不是游离酸而是其前体蛋白在脉管系统中发挥了生物学作用，而hArg却拮抗了NG甲基化蛋白的作用。这是自相矛盾的：（1）游离的ADMA和SDMA是内皮NOS（eNOS）的弱抑制剂，其主要负责心血管系统中与NO相关的作用，而游离的hArg是eNOS的不良底物；（2）游离的ADMA，SDMA和hArg与氧化应激无关，氧化应激被认为可诱导NO相关的内皮功能障碍。该ADMA / SDMA / hArg悖论可以通过以下假设来解决：假想不是游离酸而是其前体蛋白在脉管系统中发挥了生物学作用，而hArg却拮抗了NG甲基化蛋白的作用。这是自相矛盾的：（1）游离的ADMA和SDMA是内皮NOS（eNOS）的弱抑制剂，其主要负责心血管系统中与NO相关的作用，而游离的hArg是eNOS的不良底物；（2）游离的ADMA，SDMA和hArg与氧化应激无关，氧化应激被认为可诱导NO相关的内皮功能障碍。这种ADMA / SDMA / hArg悖论可以通过以下假设来解决：假想不是游离酸而是其前体蛋白在脉管系统中发挥了生物学作用，而hArg却拮抗了NG甲基化蛋白的作用。SDMA和hArg与氧化应激无关，氧化应激被认为诱发NO相关的内皮功能障碍。该ADMA / SDMA / hArg悖论可以通过以下假设来解决：假想不是游离酸而是其前体蛋白在脉管系统中发挥了生物学作用，而hArg却拮抗了NG甲基化蛋白的作用。SDMA和hArg与氧化应激无关，氧化应激被认为诱发NO相关的内皮功能障碍。该ADMA / SDMA / hArg悖论可以通过以下假设来解决：假想不是游离酸而是其前体蛋白在脉管系统中发挥了生物学作用，而hArg却拮抗了NG甲基化蛋白的作用。

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Asymmetric dimethylarginine (ADMA), symmetric dimethylarginine (SDMA) and homoarginine (hArg): the ADMA, SDMA and hArg paradoxes.

NG-Methylation of L-arginine (Arg) residues in certain proteins by protein arginine methyltransferases and subsequent proteolysis yields NG-monomethyl-L-arginine (MMA), NG,NG-dimethyl-L-arginine (asymmetric dimethylarginine, ADMA) and NG,N'G-dimethyl-L-arginine (symmetric dimethylarginine, SDMA). Biological MMA, ADMA and SDMA occur as free acids in the nM-range and as residues of proteins of largely unknown quantity. Arginine:glycine amidinotransferase (AGAT) catalyzes the synthesis of L-homoarginine (hArg) from free Arg and L-lysine. Biological hArg is considered to occur exclusively as free acid in the lower µM-range. Nitric oxide synthase (NOS) catalyzes the conversion of Arg (high affinity) and hArg (low affinity) to nitric oxide (NO) which is a pleiotropic signaling molecule. MMA, ADMA and SDMA are inhibitors (MMA > ADMA ≫ SDMA) of NOS activity. Slightly elevated ADMA and SDMA concentrations and slightly reduced hArg concentrations in the circulation are associated with many diseases including diabetes mellitus. Yet, this is paradox: (1) free ADMA and SDMA are weak inhibitors of endothelial NOS (eNOS) which is primarily responsible for NO-related effects in the cardiovascular system, with free hArg being a poor substrate for eNOS; (2) free ADMA, SDMA and hArg are not associated with oxidative stress which is considered to induce NO-related endothelial dysfunction. This ADMA/SDMA/hArg paradox may be solved by the assumption that not the free acids but their precursor proteins exert biological effects in the vasculature, with hArg antagonizing the effects of NG-methylated proteins.

更新日期：2018-01-04

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