ЦИТРУЛЛИН

ЦИТРУЛЛИН (синоним: N-5-карбамоилорнитин, о-уреидонорвалин) — а-амино-5-уреидовалериановая кислота, или 2-амино-5-уреидовалериановая кислота, аминокислота, метаболит, образующийся в процессе биосинтеза важнейшего конечного продукта азотистого обмена — мочевины и аргинина; генетически обусловленное нарушение синтеза цитруллина является причиной тяжелого наследственного заболевания. У растений цитруллин участвует в фиксации азота. В природе цитруллин H2NCONH(CH2)3CH(NH2)COOH встречается в виде L- и D-изомеров (см. Изомерия). В состав белков цитруллин не включается, но при их гидролизе может образовываться из аргинина (см.).

В свободном виде L-цитруллин содержится в соке арбуза (в нем цитруллин был обнаружен впервые в 1914 году и получил свое название от латинского названия арбуза Citrullis vulgaris), а также в соке и тканях других растений. Цитруллин обнаружен также у микроорганизмов. Богаты цитруллином корневые клубеньки бобовых, используемые как источник для получения этой аминокислоты. Цитруллин содержится в тканях животных и человека. Содержание L-цитруллина в плазме крови человека составляет в среднем 0,6 мг/100 мл, в цереброспинальной жидкости содержатся следы цитруллина, в молоке и моче цитруллин обычно не находят. Из мочи здоровых детей и взрослых выделен гомоцитруллин NH2CONH(CH2)4CH(NH2)COOH, экскреция которого у детей выше, чем у взрослых.

Молекулярный вес (масса) цитруллина равен 175,19; D- и L-изомеры цитруллина кристаллизуются в виде игл из смеси этанола с водой, растворимы в воде, L-цитруллин не растворимы в этаноле и метаноле, его £пл 222—234 ° (с разложением), [oc]D от +3,4 до +3,7° (в воде). С нингидрином (см.) цитруллин дает красно-фиолетовое окрашивание, эта цветная реакция используется для его определения (см. Аминокислоты, определение аминокислот). Из концентрированных растворов цитруллин осаждают фосфорно-молибденовой кислотой. В концентрированной щелочи цитруллин превращается в орнитин (см.). Цитруллин образуется при гидролизе аргинина с помощью гидроксида бария Ва(ОН)2. В препаративных количествах цитруллин получают из медного комплекса орнитина, оксида меди и мочевины (см.).

L-цитруллин в цикле мочевины образуется при конденсации карбамоилфосфата и орнитина в реакции, катализируемой митохондриальной орнитин-карбамоилтрансферазой (КФ 2.1.3.3). В цитозоле под действием аргининосукцинат-синтетазы (КФ 6.3.4.5) цитруллин конденсируется с аспарагиновой кислотой (см.) с образованием аргининянтарной кислоты (аргининосукцината), которая затем расщепляется на аргинин — непосредственный предшественник мочевины — и фумаровую к-ту. В живых организмах цитруллин может подвергаться трансаминированию с образованием Ь-кето-5-карбамидовалериановой кислоты. При участии фермента цитруллиназы (КФ 3.5.1.20) цитруллин декарбоксилируется и дезаминируется с образованием орнитина.

У некоторых микроорганизмов (клостридий. стрептококков и микоплазм) L-цитруллин образуется в качестве промежуточного продукта при сбраживании L-аргинина до L-орнитина; при расщеплении цитруллин образуется орнитин и карбамоил-фосфат — донор макроэргической фосфатной группы для фосфорилирования АДФ с образованием АТФ. Ряд микроорганизмов осуществляет распад аргинина с образованием цитруллина и аммиака при участии фермента аргининдезиминазы (КФ 3.5.3.6).

Генетически обусловленная недостаточность специфических изоферментов аргининосукцинат-синтетазы является причиной тяжелого наследственного заболевания — цитруллинурии, при котором наблюдается накопление L-цитруллина в крови. Цитруллин в высоких концентрациях не подвергается реабсорбции в почках, и в сутки с мочой у больного человека постоянно выводится несколько граммов цитруллина. При цитруллинурии может также наблюдаться повышенная экскреция лизина, аргинина, цистина и орнитина и резкое повышение содержания аммиака в крови (см. Аминоацидурия). Клинически заболевание проявляется задержкой психического развития, приступами рвоты.

Цитруллинурия диагностируется на основании данных клинико-генетического анализа, при к-ром решающее значение имеют биохимические исследования (качественное и количественное содержание аминокислот в крови и моче, концентрация аммиака в сыворотке крови).

Лечение цитруллинурии, как и других наследственных болезней (см.), носит патогенетический характер.

Библиогр.: Л е н и н д ж ер А. Биохимия, пер. с англ., с. 82 и др., М., 1976; M ei s te г A. Biochemistry of the amino acids, v. 1—2, N. Y.— L., 1965. См. также библиогр. к ст. Аминокислоты.

Н. В. Гуляева.