ヒト肝臓の尿素サイクル酵素：個体発生とピリミジンとポリアミンの合成との相互作用

インビトロでの尿素合成および尿素の形成の 5 つの酵素はすべて、胎児発育 9 週目という早い段階ですでにヒト肝臓で実証されています。この段階では、成人と比較してカルバモイルリン酸合成酵素の活性が最も高く、オルニチンカルバモイルトランスフェラーゼの活性が最も低くなります。尿素サイクル酵素の速度論的パラメーターは、L-オルニチンに対するオルニチンカルバモイルトランスフェラーゼのKm値が胎児および成人肝臓でそれぞれ3.5 mMおよび0.42 mMであることを除いて、胎児肝臓でも成人肝臓でも同じです。生体内での尿素形成は胎児期の後半から始まると考えられており、尿素合成酵素の活性が徐々に増加することが検出されます。しかし、オルニチンデカルボキシラーゼ、グルタミン依存性カルバモイルリン酸合成酵素、およびアスパラギン酸カルバモイルトランスフェラーゼの活性は、逆方向に変化します。カルバモイルリン酸とアスパラギン酸の濃度は一定のままですが、オルニチンの濃度は個体発生中に徐々に減少します。オルニチン、カルバモイルリン酸、アスパラギン酸のプールは、おそらくポリアミン、ピリミジン、尿素の合成にさまざまな速度で利用されています。

All the five enzymes of urea synthesis and the formation of urea in vitro can already be demonstrated in human liver as early as the 9th week of fetal development. At this stage the activity of carbamoyl phosphate synthetase is the highest, whereas that of ornithine carbamoyltransferase is the lowest as compared to those in the adult. The kinetic parameters of the urea cycle enzymes are the same in fetal liver as in adult liver, except that the Km values of ornithine carbamoyltransferase for L-ornithine are 3.5 mM and 0.42 mM in the fetus and in adult liver, respectively. Urea formation in vivo seems to begin in the second half of fetal life, and a gradual increase can be detected in the activity of the enzymes of urea synthesis. The activity of ornithine decarboxylase, the glutamine-dependent carbamoyl phosphate synthetase and aspartate carbamoyltransferase, however, changes in the opposite direction. The concentration of carbamoyl phosphate and aspartate remains constant, but that of ornithine gradually decreases during ontogenesis. The ornithine, carbamoylphosphate and aspartate pools are probably utilized in the polyamine, pyrimidine and urea syntheses at varying rates.