Wie entsteht ADMA?

Dimethylarginine entstehen während der Proteolyse methylierter Proteine. Die Methylierung von Proteinen ist ein ubiquitär im Organismus vorkommender Prozess, der als eine Form der (häufigen) Modifikation von Tertiärstruktur und Funktion von Proteinen abläuft (sog. posttranslationale Protein-Modifikation).



Abbildung 3. Werden kultivierte humane Endothelzellen mit radioaktiv (14C-Methyl) markiertem S-Adenosylmethionin (einem Zwischenprodukt des Homocystein-Stoffwechsels) inkubiert, so wird die radioaktive Methylgruppe auf ADMA übertraqgen. Dieses Experiment zeigt, dass eine metabolische Verbindung zwischen dem Homocystein- und dem ADMA-Stoffwechsel existiert (aus [11] mit freundlicher Genehmigung der Herausgeber).


Dieser Prozess erfolgt durch eine Familie von Enzymen, welche S-Adenosylmethionin - Protein Arginin-N-Methyltransferasen (Protein-Methylasen I and II) genannt werden [10]. Dabei suggeriert der komplizierte Name dieser Enzyme bei genauerem Lesen ihre Funktion: Sie übertragen eine oder mehrere Methylgruppen von dem Methylgruppen-Donator S-Adenosylmethionin auf proteinständige L-Arginin-Reste. Dementsprechend entstehen je nach der Anzahl der übertragenen Methylgruppen Monomethylarginin und asymmetrisches Dimethylarginin (ADMA) im Falle der Protein-Methylase I, bzw. Monomethylarginin und symmetrisches Dimethylarginin (SDMA) im Falle der Protein-Methylase II. Freies ADMA bzw. SDMA werden dann aus diesen Eiweißen während des normalen proteolytischen Abbaus freigesetzt.

Die in den Dimethylargininen enthaltenen Methylgruppen stammen aus dem Methylgruppen-Donor S-Adenosylmethionin, einem Zwischenprodukt des Homocystein-Stoffwechsels. Diese Herkunft der Methylgruppen ist experimentell belegt: Werden kultivierte humane Endothelzellen mit radioaktivem S-[14C]-Adenosylmethionin inkubiert, so kann ein Teil der Radioaktivität in neu gebildetem ADMA wiedergefunden werden (Abbildung 3) [11].