El metabolismo de la arginina y la prolina es una de las vías centrales para la biosíntesis de los aminoácidos arginina y prolina a partir del glutamato . Las vías que unen la arginina, el glutamato y la prolina son bidireccionales. Por lo tanto, la utilización o producción neta de estos aminoácidos depende en gran medida del tipo de célula y de la etapa de desarrollo. El metabolismo alterado de la prolina se ha relacionado con la formación de metástasis en el cáncer de mama. [1]
La prolina se deriva biosintéticamente del aminoácido L - glutamato . El glutamato-5-semialdehído se forma primero por la glutamato 5-quinasa (dependiente de ATP) y la glutamato-5-semialdehído deshidrogenasa (que requiere NADH o NADPH). Este puede entonces ciclarse espontáneamente para formar ácido 1-pirrolina-5-carboxílico , que se reduce a prolina por la pirrolina-5-carboxilato reductasa (usando NADH o NADPH), o se convierte en ornitina por la ornitina aminotransferasa , seguida de ciclización por la ornitina ciclodesaminasa para formar prolina. [2]
La citrulina se obtiene a partir de ornitina y carbamoil fosfato por acción de la ornitina carbamoiltransferasa . Luego, la arginina se sintetiza a partir de la citrulina en el ciclo de la urea mediante la acción secuencial de las enzimas citosólicas argininosuccinato sintetasa (ASS) y argininosuccinato liasa (ASL).