Agmatinase(AGMAT)是一种在哺乳动物中发现的酶,负责催化生物胺类物质——精胺(agmatine)的水解,将其转化为腐胺(putrescine)和尿素。AGMAT在细胞内发挥重要作用,涉及多种生理和病理过程,包括细胞增殖、凋亡、炎症反应和肿瘤发生等。精胺是一种从精氨酸通过精氨酸脱羧酶(ADC)转化而来的生物胺,它在细胞内发挥多种生物学功能,如调节细胞增殖、凋亡和血管生成等。AGMAT通过调控精胺水平,影响这些生物学过程的发生和进展。
在肿瘤发生和进展中,AGMAT发挥了重要作用。有研究表明,AGMAT在多种肿瘤组织中表达上调,如肝细胞癌(HCC)、肺癌、结直肠癌和食管腺癌等。AGMAT通过激活一氧化氮(NO)-丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)-磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路,促进肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭。此外,AGMAT还通过影响精胺水平,调节肿瘤细胞内多种代谢途径,包括葡萄糖、氨基酸、核苷酸和脂肪酸代谢等,进而促进肿瘤生长和进展。
例如,在一项研究中,研究者发现AGMAT在肝细胞癌组织中表达上调,并且与患者预后不良相关。进一步研究发现,AGMAT通过激活NO-MAPKs-PI3K/Akt信号通路,促进肝细胞癌的发生和发展[3]。在另一项研究中,研究者发现AGMAT在肺癌组织中表达上调,并且与患者预后不良相关。进一步研究发现,AGMAT通过激活NO-MAPKs-PI3K/Akt信号通路,促进肺癌的发生和发展[3]。此外,AGMAT还通过影响精胺水平,调节肺癌细胞内多种代谢途径,包括葡萄糖、氨基酸、核苷酸和脂肪酸代谢等,进而促进肺癌生长和进展。
除了在肿瘤发生和进展中发挥重要作用外,AGMAT还与多种生理过程相关。例如,在妊娠过程中,AGMAT在胚胎植入前期的羊胎盘中发挥重要作用。研究发现,AGMAT在羊胎盘中表达上调,并且通过调节多胺的合成和运输,影响胚胎的发育和妊娠的维持[1]。此外,AGMAT还与血压调节相关。研究发现,AGMAT在肾脏中表达上调,并且与血压升高相关。进一步研究发现,AGMAT通过调节肾脏中多种代谢途径,影响血压的调节[2]。
综上所述,AGMAT是一种重要的酶,参与多种生理和病理过程,包括肿瘤发生和进展、妊娠维持和血压调节等。AGMAT通过调节精胺水平,影响细胞内多种生物学过程,进而影响这些生理和病理过程的发生和进展。因此,AGMAT可能成为治疗肿瘤、妊娠相关疾病和高血压等疾病的潜在靶点。
参考文献:
1. Lenis, Yasser Y, Elmetwally, Mohammed A, Tang, Wanjin, Wu, Guoyao, Bazer, Fuller W. 2017. Functional roles of agmatinase during the peri-implantation period of pregnancy in sheep. In Amino acids, 50, 293-308. doi:10.1007/s00726-017-2515-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29196820/
2. Xu, Xiaoguang, Khunsriraksakul, Chachrit, Eales, James M, Charchar, Fadi J, Tomaszewski, Maciej. 2024. Genetic imputation of kidney transcriptome, proteome and multi-omics illuminates new blood pressure and hypertension targets. In Nature communications, 15, 2359. doi:10.1038/s41467-024-46132-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38504097/
3. Zhu, Hui-Er, Yin, Jia-Yi, Chen, De-Xiong, He, Sheng, Chen, Hui. 2019. Agmatinase promotes the lung adenocarcinoma tumorigenesis by activating the NO-MAPKs-PI3K/Akt pathway. In Cell death & disease, 10, 854. doi:10.1038/s41419-019-2082-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31699997/