Аргинáза, также аргининогидролáза (англ. arginine amidinase, canavanase, L-arginase, arginine transamidinase, сокр. ARG) — фермент (КФ 3.5.3.1), из семейства амидазы (класс гидролазы), катализирующий реакцию гидролитического расщепления молекул аргинина (связь C-N) до мочевины и орнитина. Схема реакции:
Это конечный фермент, катализирующий последнюю реакцию цикла мочевины. Аргиназа присутствует во всех живых организмах.
Ген, кодирующий аргиназу I — ARG1, локализован на длинном плече (q-плече), 6-й хромосомы. Аргиназа II кодируется геном ARG2, который локализуется на длинном плече (q-плече), 14-й хромосомы.
Полипептидная цепь аргиназы I включает в себя 322 аминокислоты и имеет молекулярную массу — 34735 Да[2]. Длина полипептидной цепи аргиназы II составляет 354 аминокислоты, а молекулярная масса — 38578 Да[3].
Аргиназа катализирует пятый и последний этап цикла мочевины — серия биохимических реакций в организме млекопитающих, в ходе которых организм избавляется от вредного аммиака. В частности, аргиназа превращает L-аргинин в L-орнитин и мочевину[4]. Аргиназа млекопитающих активна в виде тримера, но некоторые бактериальные аргиназы гексамерны[5]. Для поддержания нормального функционирования ферменту требуется двухмолекулярный металлический кластер марганца. Данные ионы Mn2+ координируются с водой, ориентируя и стабилизируя молекулу и позволяя воде действовать в качестве нуклеофила и атаковать L-аргинин, гидролизуя его на орнитин и мочевину[6].
У большинства млекопитающих существует два изофермента аргиназы; первый, аргиназа I, функционирует в цикле мочевины и расположен преимущественно в цитоплазме гепатоцитов (клеток печени). Второй изофермент, аргиназа II, участвует в регуляции внутриклеточного уровня аргинина/орнитина. Она находится в митохондриях нескольких тканей организма, причём наиболее многочисленна в почках и простате. В более низких концентрациях она может быть обнаружена в макрофагах, лактирующих молочных железах и головном мозге[7]. Второй изофермент может быть обнаружен в отсутствие других ферментов цикла мочевины[6].