アンモニアの生理学的レベルは、星状細胞培養における細胞外グルタミン酸からのグルタミン合成を調節します

新生児ラット皮質から調製された星状細胞培養では、グルタミン酸蓄積と代謝に対するアンモニアの効果が調べられました。無傷の星状細胞を70ミクロムL- [14C（U）]グルタミン酸およびさまざまな量の塩化物とインキュベートしました。培地と細胞は、アミノ酸と標識された代謝物についてHPLCによって個別に分析されました。細胞外グルタミン酸を8ミクロムx 60分に減少させました。細胞外空間からのグルタミン酸の除去は、アンモニアの添加によって変化しませんでした。グルタミン合成の速度は、100ミクロムアンモニアの添加により3.6から9.3 nmol/mgのタンパク質/minに増加し、細胞内グルタミン酸は30分後に262から86 nmol/mgのタンパク質に減少しました。蓄積されたグルタミン酸の代謝は、グルタミンの合成によってほぼ完全に一致し、両方のプロセスは追加のアンモニアの量に比例しました。グルタミン酸の転移および脱アミノ化産物は、アンモニアの増加で減少または変化したままであるマイナーな代謝物でした。したがって、アンモニアの添加は、無傷の星状細胞培養におけるグルタミン酸のグルタミンへの変換を刺激します。アンモニアの生理学的濃度では、グルタミン酸塩蓄積の速度とグルタミンシンテターゼの活性ではなく、競合反応の活性によってグルタミン合成が制限されるようです。

The effect of ammonia on glutamate accumulation and metabolism was examined in astrocyte cultures prepared from neonatal rat cortices. Intact astrocytes were incubated with 70 microM L-[14C(U)]glutamate and varying amounts of ammonium chloride. The media and cells were analyzed separately by HPLC for amino acids and labelled metabolites. Extracellular glutamate was reduced to 8 microM by 60 min. Removal of glutamate from the extracellular space was not altered by addition of ammonia. The rate of glutamine synthesis was increased from 3.6 to 9.3 nmol/mg of protein/min by addition of 100 microM ammonia, and intracellular glutamate was reduced from 262 to 86 nmol/mg of protein after 30 min. The metabolism of accumulated glutamate was matched nearly perfectly by the synthesis of glutamine, and both processes were proportional to the amount of added ammonia. The transamination and deamination products of glutamate were minor metabolites that either decreased or remained unchanged with increasing ammonia. Thus, ammonia addition stimulates the conversion of glutamate to glutamine in intact astrocyte cultures. At physiological concentrations of ammonia, glutamine synthesis appears to be limited by the rate of glutamate accumulation and the activity of competing reactions and not by the activity of glutamine synthetase.