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Lexikon der Ernährung: Arginase

Arginase (EC 3.5.3.1), Arginin-Amidinase, Canavanase, Earginase, eine leberspezifische Hydrolase von hoher Aktivität und Spezifität, die bei den harnstoffbildenden (ureotelen) Tieren als Schrittmacherenzym die letzte Reaktion im Harnstoff-Zyklus katalysiert: L-Arginin + H2O → L-Ornithin + Harnstoff. Während sich bei den landlebenden ureotelen Tieren wie den Säugetieren die A. praktisch nur in der Leber findet – Spuren sind in Pankreas, Brustdrüse, Hoden und Niere enthalten – sind die Arginaseaktivitäten bei den ebenfalls ureotelen Knorpelfischen (z. B. Haien und Rochen), nicht nur auf die Leber beschränkt (die A. dient bei diesen Fischen zur Erzeugung einer hohen Harnstoffkonzentration im Blut [2–2,5 %], die zur Aufrechterhaltung des osmotischen Drucks im Blut lebensnotwendig ist). Leberarginase ist bei proteinreicher Diät erhöht und bei Lebercarcinom erniedrigt. Sie ist ein tetrameres und metallionenabhängiges Enzym, das vier Mangan(II)-Ionen je Molekül A. bindet. Die Entfernung des Metallions, z. B. durch EDTA, führt zur Dissoziation der Leberarginase in ihre vier inaktiven Untereinheiten. Manganzusatz macht diesen Vorgang rückgängig. Bei pH 7,0 und 4 °C ist A. über Monate stabil. Unter pH 6 wird das Leberenzym zunehmend inaktiviert, da das tetramere Molekül über seine dimeren (bei pH 4) in seine monomeren (bei pH 2) Untereinheiten reversibel zerfällt. A. ist ein hochspezifisches Enzym, sie hydrolysiert außer L-Canavanin nur L- jedoch nicht D-Arginin oder andere Guanidinoverbindungen. Ihr pH-Optimum ist metallionenabhängig und liegt in Gegenwart von Mn2+-Ionen bei pH 10,0. Typische Inhibitoren der A. sind L-Ornithin und L-Lysin. Ein angeborener A.-Mangel führt zum Krankheitsbild der Argininämie, (Harnstoff-Zyklusdefekte).
Die bei den harnsäurebildenden (uricotelen) Wirbeltieren (Vögel, Reptilien) ebenfalls nachweisbare, allerdings sehr gering aktive L-Arginin-spezifische A. unterscheidet sich von der ureotelen Leberarginase im Km-Wert, der 50–100-mal größer ist als der Km-Wert der Rattenleberarginase, im Mr, in der Ornithinhemmbarkeit und im immunologischen Verhalten.

  • Die Autoren

Albus, Christian, Dr., Köln
Alexy, Ute, Dr., Witten
Anastassiades, Alkistis, Ravensburg
Biesalski, Hans Konrad, Prof. Dr., Stuttgart-Hohenheim
Brombach, Christine, Dr., Gießen
Bub, Achim, Dr., Karlsruhe
Daniel, Hannelore, Prof. Dr., Weihenstephan
Dorn, Prof. Dr., Jena
Empen, Klaus, Dr., München
Falkenburg, Patricia, Dr., Pulheim
Finkewirth-Zoller, Uta, Kerpen-Buir
Fresemann, Anne Georga, Dr., Biebertal-Frankenbach
Frenz, Renate, Ratingen
Gehrmann-Gödde, Susanne, Bonn
Geiss, Christian, Dr., München
Glei, Michael, Dr., Jena (auch BA)
Greiner, Ralf, Dr., Karlsruhe
Heine, Willi, Prof. Dr., Rostock
Hiller, Karl, Prof. Dr., Berlin (BA)
Jäger, Lothar, Prof. Dr., Jena
Just, Margit, Wolfenbüttel
Kersting, Mathilde, Dr., Dortmund
Kirchner, Vanessa, Reiskirchen
Kluthe, Bertil, Dr., Bad Rippoldsau
Kohlenberg-Müller, Kathrin, Prof. Dr., Fulda
Kohnhorst, Marie-Luise, Bonn
Köpp, Werner, Dr., Berlin
Krück, Elke, Gießen
Kulzer, Bernd, Bad Mergentheim
Küpper, Claudia, Dr., Köln
Laubach, Ester, Dr., München
Lehmkühler, Stephanie, Gießen
Leitzmann, Claus, Prof. Dr., Gießen
Leonhäuser, Ingrid-Ute, Prof. Dr., Gießen
Lück, Erich, Dr., Bad Soden am Taunus
Lutz, Thomas A., Dr., Zürich
Maid-Kohnert, Udo, Dr., Pohlheim
Maier, Hans Gerhard, Prof. Dr., Braunschweig
Matheis, Günter, Dr., Holzminden (auch BA)
Moch, Klaus-Jürgen, Dr., Gießen
Neuß, Britta, Erftstadt
Niedenthal, Renate, Hannover
Noack, Rudolf, Prof. Dr., Potsdam-Rehbrücke
Oberritter, Helmut, Dr., Bonn
Öhrig, Edith, Dr., München
Otto, Carsten, Dr., München
Parhofer, K., Dr., München
Petutschnig, Karl, Oberhaching
Pfau, Cornelie, Dr., Karlsruhe
Pfitzner, Inka, Stuttgart-Hohenheim
Pool-Zobel, Beatrice, Prof. Dr., Jena
Raatz, Ulrich, Prof. Dr., Düsseldorf
Rauh, Michael, Bad Rippoldsau
Rebscher, Kerstin, Karlsruhe
Roser, Silvia, Karlsruhe
Schek, Alexandra, Dr., Gießen
Schemann, Michael, Prof. Dr., Hannover (auch BA)
Schiele, Karin, Dr., Heilbronn
Schmid, Almut, Dr., Paderborn
Schmidt, Sabine, Dr., Gießen
Scholz, Vera, Dr., Langenfeld
Schorr-Neufing, Ulrike, Dr., Berlin
Schwandt, Peter, Prof. Dr., München
Sendtko, Andreas, Dr., Gundelfingen
Stangl, Gabriele, Dr. Dr., Weihenstephan
Stehle, Peter, Prof. Dr., Bonn
Stein, Jürgen, Prof. Dr. Dr., Frankfurt
Steinmüller, Rolf, Dr., Biebertal
Stremmel, Helga, Bad Rippoldsau
Ulbricht, Gottfried, Dr., Potsdam-Rehbrücke
Vieths, Stephan, Dr., Langen
Wächtershäuser, Astrid, Frankfurt
Wahrburg, Ursel, Prof. Dr., Münster
Weiß, Claudia, Karlsruhe
Wienken, Elisabeth, Neuss
Wisker, Elisabeth, Dr., Kiel
Wolter, Freya, Frankfurt
Zunft, Hans-Joachim F., Prof. Dr., Potsdam-Rehbrücke

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