Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с агматидином или аргинином .
Агматин
Скелетная формула агматина
Имена
Название ИЮПАК
1- (4-Аминобутил) гуанидин [1]
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
3DMet
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.005.626 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 206-187-7
КЕГГ
MeSHАгматин
UNII
  • InChI = 1S / C5H14N4 / c6-3-1-2-4-9-5 (7) 8 / h1-4,6H2, (H4,7,8,9) проверятьY
    Ключ: QYPPJABKJHAVHS-UHFFFAOYSA-N проверятьY
  • NCCCCNC (N) = N
Характеристики
C 5 H 14 N 4
Молярная масса130,195  г · моль -1
Плотность1,2 г / мл
Температура плавления 102 ° С (216 ° F, 375 К)
Точка кипения 281 ° С (538 ° F, 554 К)
высокая
журнал P-1,423
Основность (p K b )0,52
Опасности
точка возгорания 95,8 ° С (204,4 ° F, 368,9 К)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)проверятьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Агматин , также известный как (4-аминобутил) гуанидин , представляет собой аминогуанидин, открытый в 1910 году Альбрехтом Косселем . [2] Агматин - это химическое вещество, которое естественным образом создается из аминокислоты аргинина . Было показано, что агматин оказывает модулирующее действие на множество молекулярных мишеней, в частности: системы нейротрансмиттеров, ионные каналы, синтез оксида азота (NO) и метаболизм полиаминов, и это обеспечивает основу для дальнейших исследований в области потенциальных применений.

История [ править ]

Агматин был открыт в 1910 году Альбрехтом Косселем . Термин происходит от суффикса A- ( амино -) + g- (от гуанидина ) + -ma- (от ptomaine ) + -in (немецкий) / --ine (английский) со вставкой -t-, очевидно, для благозвучия . [3] Через год после его открытия было обнаружено, что агматин может увеличивать кровоток у кроликов; [4] однако физиологическая значимость этих результатов была поставлена ​​под сомнение с учетом требуемых высоких концентраций (высокий диапазон мкМ). [5] В 1920-х годах исследователи диабетической клиники Оскара Минковского показали, что агматин может оказывать умеренное гипогликемическое действие. [6] В 1994 году был обнаружен эндогенный синтез агматина у млекопитающих. [7]

Метаболические пути [ править ]

Метаболические пути агматина

Биосинтез агматина декарбоксилированием аргинина имеет хорошие возможности для конкуренции с основными аргинин- зависимыми путями, а именно: метаболизмом азота ( цикл мочевины ) и синтезом полиамина и оксида азота (NO) (см. Иллюстрацию «Метаболические пути агматина»). Разложение агматина происходит в основном за счет гидролиза, катализируемого агматиназой, до мочевины и путресцина , диамина-предшественника биосинтеза полиаминов . Альтернативный путь, в основном в периферических тканях, - это окисление, катализируемое диаминоксидазой, в агматин-альдегид, который, в свою очередь, превращается альдегиддегидрогеназой. в гуанидинобутират и секретируется почками.

Механизмы действия [ править ]

Было обнаружено, что агматин оказывает модулирующее действие прямо и косвенно на множество ключевых молекулярных мишеней, лежащих в основе механизмов клеточного контроля, имеющих кардинальное значение для здоровья и болезней. Считается, что он способен оказывать модулирующее действие одновременно на несколько целей. [8] Следующая схема указывает категории механизмов контроля и определяет их молекулярные мишени:

  • Рецепторы нейротрансмиттеров и ионофоры рецепторов. Никотиновые, имидазолиновые I1 и I2, α2-адренергические, глутаматные NMDAr и серотониновые рецепторы 5-HT2A и 5HT-3.
  • Ионные каналы . Включая: АТФ-чувствительные K + каналы, потенциал-управляемые каналы Ca 2+ и кислотно-чувствительные ионные каналы (ASIC).
  • Мембранные транспортеры . Сайты специфически-селективного захвата агматина, переносчики органических катионов (в основном подтип OCT2), экстранейрональные переносчики моноаминов (ЛОР), переносчики полиаминов и митохондриальные агматин-специфически-селективные транспортные системы.
  • Модуляция синтеза оксида азота (NO). Сообщается как о дифференциальном ингибировании, так и об активации изоформ NO-синтазы (NOS). [9] [10]
  • Метаболизм полиаминов . Агматин является предшественником синтеза полиаминов, конкурентным ингибитором транспорта полиаминов, индуктором спермидин / сперминацетилтрансферазы (SSAT) и индуктором антизима.
  • АДФ-рибозилирование белков. Ингибирование АДФ-рибозилирования белка аргинина.
  • Матричные металлопротеиназы (ММП). Непрямое подавление ферментов MMP 2 и 9.
  • Образование конечного продукта гликозилирования (AGE). Прямая блокада образования AGE.
  • НАДФН-оксидаза . Активация фермента, приводящая к образованию H 2 O 2 . [11]

Потребление еды [ править ]

Инъекции Agmatine сульфата могут увеличить потребление пищи с предпочтением углеводов в сытом, но не в голодных крысах и этот эффект может быть опосредован нейропептидом Y . [12] Однако добавление крыс в питьевую воду приводит к небольшому снижению потребления воды, массы тела и артериального давления. [13] Также принудительное кормление агматином приводит к снижению прироста массы тела во время развития крыс. [14] Кроме того, многие ферментированные продукты содержат агматин. [15] [16]

Фармакокинетика [ править ]

Агматин в небольших количествах присутствует в пищевых продуктах растительного, животного и рыбного происхождения, а продукция кишечных микробов является дополнительным источником агматина. Пероральный агматин всасывается из желудочно-кишечного тракта и легко распределяется по организму. [17] Быстрое выведение из органов, не являющихся головным мозгом, проглоченного (неметаболизированного) агматина почками показало, что период полураспада в крови составляет около 2 часов. [18] Кроме того, агматин является нейромодулятором, что означает, что это вещество, которое модулирует химическую передачу информации между нервными клетками. [8]

Исследование [ править ]

Было предложено несколько потенциальных медицинских применений агматина. [19]

Сердечно-сосудистые [ править ]

Агматин вызывает легкое снижение частоты сердечных сокращений и артериального давления, по-видимому, путем активации как центральной, так и периферической систем контроля за счет модуляции нескольких его молекулярных мишеней, включая подтипы имидазолиновых рецепторов , высвобождение норадреналина и продукцию NO. [20]

Регулирование уровня глюкозы [ править ]

Гипогликемические эффекты агматина являются результатом одновременной модуляции нескольких молекулярных механизмов, участвующих в регуляции уровня глюкозы в крови. [8]

Функции почек [ править ]

Было показано, что агматин увеличивает скорость клубочковой фильтрации (СКФ) и оказывает нефропротекторное действие. [21]

Нейротрансмиссия [ править ]

Агматин обсуждался как предполагаемый нейромедиатор . Он синтезируется в головном мозге, хранится в синаптических пузырьках , накапливается в результате поглощения, высвобождается в результате деполяризации мембраны и инактивируется агматиназой. Агматин связывается с α 2 - адренергическим рецептором и сайтами связывания имидазолинового рецептора и блокирует рецепторы NMDA и другие каналы, управляемые катионными лигандами.. За исключением идентификации специфических («собственных») постсинаптических рецепторов, агматин фактически удовлетворяет критериям Генри Дейла для нейромедиатора и, следовательно, считается нейромодулятором и ко-трансмиттером. Существование теоретических агматинергических опосредованных нейронных систем еще не было продемонстрировано, хотя существование таких рецепторов подразумевается их выдающейся ролью в опосредовании как центральной, так и периферической нервных систем. [8] Продолжаются исследования агматин-специфических рецепторов и путей передачи.

Благодаря своей способности проходить через открытые катионные каналы, агматин также используется в качестве суррогатного показателя интегрального ионного потока в нервную ткань при стимуляции. [22] Когда нервная ткань инкубируется в агматине и применяется внешний стимул, только клетки с открытыми каналами будут заполнены агматином, что позволяет определить, какие клетки чувствительны к этим стимулам и степень, в которой они открыли свои катионные каналы во время период стимуляции.

Ответственность за опиоиды [ править ]

Системный агматин может усиливать опиоидную анальгезию и предотвращать устойчивость к хроническому морфину у лабораторных грызунов. С тех пор накопленные данные убедительно показывают, что агматин подавляет опиоидную зависимость и рецидивы у нескольких видов животных. [23]

См. Также [ править ]

  • Агматиндеиминаза
  • Агматиназа

Ссылки [ править ]

  1. ^ «агматин (CHEBI: 17431)» . Химические объекты, представляющие биологический интерес . Великобритания: Европейский институт биоинформатики. 15 августа 2008 г. Главная . Проверено 11 января 2012 года .
  2. Перейти ↑ Kossel A (1910). «Убер дас Агматин» . Zeitschrift für Physiologische Chemie (на немецком языке). 66 (3): 257–261. DOI : 10.1515 / bchm2.1910.66.3.257 .
  3. ^ "агмантин" . Оксфордский словарь английского языка (Интернет-изд.). Издательство Оксфордского университета. (Требуется подписка или членство в учреждении-участнике .)
  4. ^ Энгеланд R, Кучер F (1910). "Ueber eine zweite wirksame Secale-base" . Z Physiol Chem (на немецком языке). 57 : 49–65. DOI : 10.1515 / bchm2.1908.57.1-2.49 .
  5. ^ Dale HH, Лаидло PP (октябрь 1911). «Дальнейшие наблюдения за действием бета-иминазолилэтиламина» . Журнал физиологии . 43 (2): 182–95. DOI : 10.1113 / jphysiol.1911.sp001464 . PMC 1512691 . PMID 16993089 .  
  6. ^ Frank E, Nothmann M, Wagner A (1926). "über Synthetisch Dargestellte Körper mit Insulinartiger Wirkung Auf den Normalen und Diabetischen Organismus". Klinische Wochenschrift (на немецком языке). 5 (45): 2100–2107. DOI : 10.1007 / BF01736560 . S2CID 35090913 . 
  7. ^ Li G, S Regunathan, Barrow CJ, Eshraghi J, Cooper R, Reis DJ (февраль 1994). «Агматин: эндогенное клонидин-вытесняющее вещество в головном мозге». Наука . 263 (5149): 966–9. Bibcode : 1994Sci ... 263..966L . DOI : 10.1126 / science.7906055 . PMID 7906055 . 
  8. ^ a b c d Пилец Дж. Э., Арисиоглу Ф., Ченг Дж. Т., Фэрбенкс, Калифорния, Гилад В. Х., Хэниш Б., Халарис А., Хон С., Ли Дж. Вилкокс Дж., Ву Н., Гилад Дж. М. (сентябрь 2013 г.). «Агматин: клиническое применение после 100 лет перевода». Открытие наркотиков сегодня . 18 (17–18): 880–93. DOI : 10.1016 / j.drudis.2013.05.017 . PMID 23769988 . 
  9. ^ Галеа, Елена; Regunathan, S .; Элиопулос, Василий; Файнштейн, Дуглас Л .; Рейс, Дональд Дж. (1996-05-15). «Ингибирование синтаз оксида азота млекопитающих агматином, эндогенным полиамином, образованным декарбоксилированием аргинина» . Биохимический журнал . 316 (1): 247–249. DOI : 10.1042 / bj3160247 . ISSN 0264-6021 . PMC 1217329 . PMID 8645212 .   
  10. ^ Gadkari TV, Cortes N, K Madrasi, Tsoukias Н.М., Joshi MS (ноябрь 2013). «Агматин индуцировал NO-зависимую релаксацию брыжеечной артерии крысы и ее нарушение при солевой гипертензии» . Оксид азота . 35 : 65–71. DOI : 10.1016 / j.niox.2013.08.005 . PMC 3844099 . PMID 23994446 .  
  11. ^ Demady DR, Jianmongkol S, Vuletich JL, Бендеры AT, Осава Y (январь 2001). «Агматин усиливает НАДФН-оксидазную активность нейрональной NO-синтазы и приводит к окислительной инактивации фермента». Молекулярная фармакология . 59 (1): 24–9. DOI : 10.1124 / mol.59.1.24 . PMID 11125020 . S2CID 16298942 .  
  12. ^ Taksande BG, Kotagale NR, Nakhate KT, Мали PD, Kokare DM, Хирани K, Subhedar NK, Chopde CT, Ugale RR (сентябрь 2011). «Агматин в паравентрикулярном ядре гипоталамуса стимулирует питание у крыс: вовлечение нейропептида Y» . Британский журнал фармакологии . 164 (2b): 704–18. DOI : 10.1111 / j.1476-5381.2011.01484.x . PMC 3188911 . PMID 21564088 .  
  13. Перейти ↑ Gilad GM, Gilad VH (декабрь 2013 г.). «Доказательства безопасности перорального агматина сульфата - 95-дневное пилотное исследование высоких доз на крысах». Пищевая и химическая токсикология . 62 : 758–62. DOI : 10.1016 / j.fct.2013.10.005 . PMID 24140462 . 
  14. ^ Нисим I, Горынь O, Daikhin Y, Chen P, Li C, Wehrli SL, Нисим I, Yudkoff M (апрель 2014). «Молекулярное и метаболическое влияние длительного потребления агматина» . Журнал биологической химии . 289 (14): 9710–29. DOI : 10.1074 / jbc.M113.544726 . PMC 3975019 . PMID 24523404 .  
  15. ^ Гальгано Р, Карузо М, Condelli N, Favati F (2012-06-07). «Целенаправленный обзор: агматин в ферментированных продуктах» . Границы микробиологии . 3 : 199. DOI : 10,3389 / fmicb.2012.00199 . PMC 3369198 . PMID 22701114 .  
  16. ↑ Ван, Че-Чуань. «Благоприятное влияние агматина на апоптоз мозга, астроглиоз и отек после транзиторной церебральной ишемии у крыс». BMC Pharmacology . BioMed Central, 6 сентября 2010 г. Интернет. 03 марта 2016 г.
  17. ^ Haenisch В, фон Kügelgen я, Bönisch Н, Göthert М, Зауэрбрух Т, Schepke М, Marklein G, Höfling К, Д Шредера, Molderings ГДж (ноябрь 2008 г.). «Регуляторные механизмы, лежащие в основе гомеостаза агматина у человека». Американский журнал физиологии. Физиология желудочно-кишечного тракта и печени . 295 (5): G1104-10. DOI : 10,1152 / ajpgi.90374.2008 . PMID 18832451 . 
  18. ^ Huisman H, Wynveen P, Ничкова M, Kellermann G (август 2010). «Новый ИФА для скрининга биогенных аминов ГАМК, глицина, бета-фенилэтиламина, агматина и таурина с использованием одной процедуры дериватизации образцов цельной мочи». Аналитическая химия . 82 (15): 6526–33. DOI : 10.1021 / ac100858u . PMID 20586417 . 
  19. ^ Halaris А, Plietz J (2007). «Агматин: метаболические пути и спектр активности в головном мозге». Препараты ЦНС . 21 (11): 885–900. DOI : 10.2165 / 00023210-200721110-00002 . PMID 17927294 . 
  20. ^ Raasch Вт, Шефер U, Chun - J, Dominiak Р (июль 2001 г.). «Биологическое значение агматина, эндогенного лиганда на сайтах связывания имидазолина» . Британский журнал фармакологии . 133 (6): 755–80. DOI : 10.1038 / sj.bjp.0704153 . PMC 1572857 . PMID 11454649 .  
  21. ^ Satriano J (июль 2004). «Пути аргинина и воспалительная реакция: взаимодействие оксида азота и полиаминов: обзорная статья». Аминокислоты . 26 (4): 321–9. DOI : 10.1007 / s00726-004-0078-4 . PMID 15290337 . S2CID 23116711 .  
  22. ↑ Марк RE (апрель 1999 г.). «Картирование глутаматергического диска в сетчатке позвоночных с проникающим в каналы органическим катионом». Журнал сравнительной неврологии . 407 (1): 47–64. DOI : 10.1002 / (sici) 1096-9861 (19990428) 407: 1 <47 :: aid-cne4> 3.0.co; 2-0 . PMID 10213187 . 
  23. ^ Су Р.Б., Li J, Цинь BY (июль 2003). «Двухфазный модулятор опиоидной функции: агматин» (PDF) . Acta Pharmacologica Sinica . 24 (7): 631–6. PMID 12852826 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Wilcox, G .; Фиска, А .; Haugan, F .; Свендсен, Ф .; Rygh, L .; Tjolsen, A .; Хоул, К. (2004). «Центральная сенсибилизация: эндогенный антагонист NMDA и ингибитор NOS агматин ингибирует долговременную потенциацию спинного мозга (LTP)». Журнал боли . 5 (3): S19. DOI : 10.1016 / j.jpain.2004.02.041 .