Abstract:Until recently, conversion of arginine to agmatine by arginine decarboxylase (ADC) was considered important only in plants and bacteria. In the following, we demonstrate ADC activity in the membrane-enriched fraction of brain, liver, and kidney cortex and medulla by radiochemical assay. Diamine oxidase, an enzyme shown here to metabolize agmatine, was localized by immunohistochemistry in kidney glomeruli and other nonrenal cells. Production of labeled agmatine, citrulline, and ornithine from [3 H]arginine was … Show more
“…However, arginine decarboxylase activity and agmatine synthesis have now been identified in brain, liver, kidney, adrenal gland, macrophages and small intestine [271][272][273][274]. This enzyme is localized within the mitochondrial fraction of cell homogenates [272,275].…”
Section: Arginine Decarboxylasementioning
confidence: 99%
“…Although the physiological roles of agmatine are still under investigation [273,276,277], three lines of investigation have suggested possible functions of this arginine metabolite. Agmatine binds to α # -adrenergic and imidazoline receptors [271], suggesting a role in cell signalling.…”
Arginine is one of the most versatile amino acids in animal cells, serving as a precursor for the synthesis not only of proteins but also of nitric oxide, urea, polyamines, proline, glutamate, creatine and agmatine. Of the enzymes that catalyse rate-controlling steps in arginine synthesis and catabolism, argininosuccinate synthase, the two arginase isoenzymes, the three nitric oxide synthase isoenzymes and arginine decarboxylase have been recognized in recent years as key factors in regulating newly identified aspects of arginine metabolism. In particular, changes in the activities of argininosuccinate synthase, the arginases, the inducible isoenzyme of nitric oxide synthase and also cationic amino acid transporters play major roles in determining the metabolic fates of arginine in health and disease, and recent studies have identified
“…However, arginine decarboxylase activity and agmatine synthesis have now been identified in brain, liver, kidney, adrenal gland, macrophages and small intestine [271][272][273][274]. This enzyme is localized within the mitochondrial fraction of cell homogenates [272,275].…”
Section: Arginine Decarboxylasementioning
confidence: 99%
“…Although the physiological roles of agmatine are still under investigation [273,276,277], three lines of investigation have suggested possible functions of this arginine metabolite. Agmatine binds to α # -adrenergic and imidazoline receptors [271], suggesting a role in cell signalling.…”
Arginine is one of the most versatile amino acids in animal cells, serving as a precursor for the synthesis not only of proteins but also of nitric oxide, urea, polyamines, proline, glutamate, creatine and agmatine. Of the enzymes that catalyse rate-controlling steps in arginine synthesis and catabolism, argininosuccinate synthase, the two arginase isoenzymes, the three nitric oxide synthase isoenzymes and arginine decarboxylase have been recognized in recent years as key factors in regulating newly identified aspects of arginine metabolism. In particular, changes in the activities of argininosuccinate synthase, the arginases, the inducible isoenzyme of nitric oxide synthase and also cationic amino acid transporters play major roles in determining the metabolic fates of arginine in health and disease, and recent studies have identified
“…У роботі було використано продукт декарбоксилювання аргініну -катіонний полі-амін агматин, який поширений у різних типах клітин і тканин та виконує цілу низку важливих фізіологічних функцій [13]. Агматин в організмі діє як нейротрансмітер і нейромодулятор, є ендогенним лігандом для імідазольних рецепторів (І 1 /І 2 ) і, з меншою афінністю, для α 2 -адренорецепторів, N-метил-D-аспартат і серотоніно-вих рецепторів [15].…”
2 Західноукраїнський спеціалізований дитячий медичний центр вул. Дністерська, 27, Львів 79035, Україна Досліджено вплив агматину -продукту декарбоксилювання L-аргініну -на ути-лізацію глюкози (за показниками тесту толерантності до глюкози), вміст глікозильо-ваного гемоглобіну, показники системи еритрону, кількість тромбоцитів, лейкоцитів і лейкоцитарну формулу периферичної крові щурів у нормі та за умов експеримен-тального цукрового діабету (ЕЦД). У разі проведення орального глюкозотолерантно-го тесту встановлено, що введення агматину контрольним щурам на 1-й день екс-перименту й упродовж 14 днів знижувало динаміку та ступінь засвоєння глюкози. Глікемічна крива у тварин з ЕЦД у разі введення агматину впродовж 14 днів була аналогічною до контролю, що може бути зумовлено сповільненим всмоктуванням цукрів у шлунково-кишковому тракті й рівномірним навантаженням на інсулярний апарат протягом усього процесу травлення. Введення агматину контрольним твари-нам не зумовлювало статистично достовірних змін показників системи крові, а у разі ЕЦД призводило до зниження концентрації глюкози до фізіологічних значень, до нормалізації відсоткового вмісту сегментоядерних нейтрофілів, моноцитів і лімфо-цитів периферичної крові. Такі зміни відображають позитивний вплив агматину на гематологічні показники та функціонування імунного захисту організму в разі ЕЦД.Ключові слова: агматин, експериментальний цукровий діабет, глюкозотоле-рантний тест, клітини крові.
ВСТУППорушення метаболізму глюкози у разі захворювання на цукровий діабет супро воджується множинними патологічними змінами у структурній організації та функціональній активності клітин і призводить до дисрегуляції процесів, які забез-печують підтримку гомеостазу в організмі. Хоча негативний вплив хронічної гіпер-глікемії реалізується за участю багатьох механізмів [11], одним із основних шляхів, залуче них у патогенез діабетичних ускладнень, є посилення процесів нефермен-тативного глі ко зилювання білків і ліпідів [9]. Інтенсивність цього процесу можна Biol. Stud. 2012: 6(3); 65-72 • DOI: https://doi.org/10.30970/sbi.0603.241 www
“…The kidney is unusual in displaying high constitutive ADC activity, and may be a principal contributor of systemic agmatine (Lortie et al 1996). Agmatine has the capacity to regulate nitric oxide (NO) synthase activity (Galea et al 1996;Abe et al 2000;Satriano et al 2001a) and has been ascribed roles in association with neurotransmitter receptors (Li et al 1994), modulation of opioid analgesia (Kolesnikov et al 1996), and as an ADP-ribose acceptor (Murayama et al 1993).…”
Polyamines play an essential role in the growth and differentiation of mammalian cells. The depletion of intracellular polyamines results in the suppression of growth. Proliferation of glomerular mesangial cells (MC) is the most common pathologic change in many forms of glomerulonephritis. Agmatine is a metabolite of arginine via arginine decarboxylase (ADC), highly expressed in the kidney, and unique in its capacity to suppress intracellular polyamine levels required for proliferation. As agmatine enters mammalian cells via the polyamine transport system, its antiproliferative effects may preferentially target cells with increased proliferative kinetics. In the present study, we evaluated the antiproliferative effects of agmatine on human MC in vitro. MC proliferation was stimulated with 20% fetal bovine serum (FBS) or platelet-derived growth factor (PDGF-BB, 20 ng/ml). Cell proliferation was measured using the (4.3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyl tetrazolium bromide) (MTT) proliferation assay. Intracellular polyamine levels were assayed by high performance liquid chromatography, and cell death was assessed by cellular DNA fragmentation enzyme-linked immunosorbent assay. The MTT proliferation assay showed that agmatine significantly suppressed proliferation of human MC treated with 20% FBS or 5% FBS + PDGF as compared to human MC treated with 5% FBS. Polyamine levels were markedly lower in cells treated with agmatine, and proliferation was rescued by administration of putrescine. The fragmented DNA was hardly detected in agmatine-treated human MC. In summary, human MC stimulated to increase their proliferative kinetics are significantly more sensitive to the antiproliferative effects of agmatine than normally cultured cells. Suppressed proliferation of the agmatine-treated human MC is not due to increased cell death. These results suggest that agmatine is a promising drug candidate for the treatment of human mesangial proliferative glomerulonephritis.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.