Citrulina

El compuesto orgánico citrulina es un α-aminoácido. Su nombre se deriva de citrullus, la palabra latina para sandía. Aunque los gastroenterólogos lo nombraron y lo describieron desde finales del siglo XIX, los investigadores japoneses Yotaro Koga y Ryo Odake lo aislaron por primera vez de la sandía en 1914 y lo codificaron Mitsunori Wada de la Universidad Imperial de Tokio en 1930. Tiene la fórmula H₂NC(O)NH(CH₂)₃CH(NH₂)CO ₂H. Es un intermediario clave en el ciclo de la urea, la vía por la cual los mamíferos excretan amoníaco al convertirlo en urea. La citrulina también se produce como subproducto de la producción enzimática de óxido nítrico a partir del aminoácido arginina, catalizada por la óxido nítrico sintasa.

Biosíntesis

La citrulina se puede derivar de:

• de arginina a través de óxido nítrico sinthase, como subproducto de la producción de óxido nítrico para fines de señalización
• de ornitina a través del desglose de prolina o glutamina/glutamato
• de dimetilarginina asimétrica vía DDAH

La citrulina se elabora a partir de ornitina y fosfato de carbamoilo en una de las reacciones centrales del ciclo de la urea. También se produce a partir de arginina como subproducto de la reacción catalizada por la familia NOS (NOS; EC 1.14.13.39). También prevalece en la tricohialina en la vaina interna de la raíz y la médula de los folículos pilosos, donde se sintetiza a partir de la arginina. La arginina primero se oxida a N-hidroxil-arginina, que luego se oxida a citrulina junto con la liberación de óxido nítrico.

La citrulina también la fabrican los enterocitos del intestino delgado.

Función

Varias proteínas contienen citrulina como resultado de una modificación postraduccional. Estos residuos de citrulina son generados por una familia de enzimas llamadas peptidilarginina deiminasas (PAD), que convierten la arginina en citrulina en un proceso llamado citrulinación o desiminación con la ayuda de iones de calcio. Las proteínas que normalmente contienen residuos de citrulina incluyen la proteína básica de mielina (MBP), la filagrina y varias proteínas histonas, mientras que otras proteínas, como la fibrina y la vimentina, son susceptibles a la citrulinación durante la muerte celular y la inflamación tisular.

La concentración de citrulina circulante es un biomarcador de la funcionalidad intestinal.