Quy định hoạt động của Glutaminase và chuyển hóa Glutamin

Glutamine được tổng hợp chủ yếu trong cơ bắp, phổi và mô mỡ. Glutamin huyết tương đóng vai trò quan trọng như một chất vận chuyển nitơ, cacbon và năng lượng giữa các cơ quan và được sử dụng cho việc tổng hợp ure ở gan, cho quá trình ammoniagenesis ở thận, cho gluconeogenesis ở cả gan và thận, và như một nguồn nhiên liệu hô hấp chính cho nhiều tế bào. Quá trình phân giải glutamin được bắt đầu bởi một trong hai isoform của glutaminase ty thể. Glutaminase kiểu gan chỉ được biểu hiện trong các tế bào hepatocyte periportal của gan sau sinh, nơi nó kết hợp hiệu quả việc sản xuất ammoniac với tổng hợp ure. Glutaminase kiểu thận phong phú trong thận, não, ruột, gan thai nhi, bạch cầu lympho và các tế bào chuyển hóa, nơi ammoniac tạo ra được giải phóng mà không cần tiếp tục chuyển hóa. Hai isoenzyme này có những đặc điểm cấu trúc và động học khác nhau góp phần vào chức năng và điều chỉnh ngắn hạn của chúng. Mặc dù có một độ đồng nhất cao trong chuỗi axit amin, hai loại glutaminase là sản phẩm của các gen khác nhau nhưng có liên quan. Hai isoenzyme này cũng chịu sự điều chỉnh dài hạn. Glutaminase gan tăng lên trong các trường hợp đói, tiểu đường, và khi ăn chế độ ăn giàu protein, trong khi glutaminase kiểu thận chỉ tăng ở thận để đáp ứng với toan chuyển hóa. Các thích ứng trong glutaminase gan được trung gian bởi các thay đổi trong tốc độ phiên mã, trong khi glutaminase kiểu thận được điều chỉnh ở cấp độ sau phiên mã.