谷氨酰胺代谢化合物库

Glutamine Metabolism Compound Library

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谷氨酰胺是谷氨酸的酰胺，L-谷氨酰胺是蛋白质合成中的编码氨基酸。谷氨酰胺不是必需氨基酸，它在人体内可由谷氨酸、缬氨酸、异亮氨酸合成。在疾病、营养状态不佳或高强度运动等应激状态下，机体对谷氨酰胺的需求量增加，以致自身合成不能满足需要。

谷氨酰胺具有许多重要的生理作用。比如它是单核巨噬细胞主要的代谢底物，通过谷氨酰胺酵解途径，为细胞代谢提供能量；是合成氨基酸、蛋白质、核酸的前体物质；可有效防止肠道黏膜萎缩，改善肠道免疫功能；是谷胱甘肽合成的前体物质等。

在肿瘤发生发展的过程中，肿瘤细胞内外发生了一系列的变化，癌症细胞的一个重要特征就是物质、能量代谢的改变。为了维持癌症细胞的快速生长增殖，癌症细胞必须加快ATP、核苷酸和脂质等生物大分子的合成速度。研究发现，很多恶性肿瘤消耗和利用谷氨酰胺的速度远高于其他的氨基酸，对谷氨酰胺具有极高的依赖性，也称为谷氨酰胺成瘾。作为血浆中含量丰富的氨基酸，谷氨酰胺经细胞膜上的载体（SLC1A5，又名ASCT2）转运进入细胞质，然后进入线粒体。谷氨酰胺进入线粒体后在谷氨酰胺酶的催化下脱氨生成谷氨酸，谷氨酸进一步在谷氨酸脱氢酶的作用下生成α-酮戊二酸，α-酮戊二酸进入三羧酸循环，这个过程被称为谷氨酰胺的酵解。谷氨酰胺酶是谷氨酰胺酵解通路的起始酶和限速酶，它可以催化谷氨酰胺水解脱氢生成谷氨酸和氨。在人类基因组中有两个基因可以编码两种谷氨酰胺酶，分别为肾型谷氨酰胺酶GLS1和肝型谷氨酰胺酶GLS2。

除了可以为肿瘤细胞的快速生长和增殖提供能量的物质基础，谷氨酰胺代谢还可以通过和细胞内的信号通路之间相互影响以保持肿瘤细胞的癌变特征。例如，癌基因c-Myc 可以通过抑制miR-23a/b 的表达，进而增加GLS1的活性。谷氨酰胺酵解可以活化mTOR，从而抑制肿瘤细胞自噬并促进细胞生长。因此，靶向肿瘤细胞的谷氨酰胺代谢有望开发有效的治疗药物。

TargetMol 谷氨酰胺代谢化合物库收集了941 种谷氨酰胺代谢相关的分子，可以用于相关的代谢研究和药物开发。