H-D-Arg-OH는 D-형 비천연 아미노산으로 약물 개발 및 단백질 공학에서 중요한 응용을 가진다. H-D-Arg-OH는 L-아르기닌/산화질소 경로 관련 연구에 일반적으로 사용되고 일부 암세포 증식 억제 가능성도 보고된 바 있다[3-4].
체외 실험에서 뇌하수체 GH3 세포를 H-D-Arg-OH(10 mM)로 15–240분간 전처리한 후 정상 Krebs 용액에서 배양하면 세포 내 D-아르기닌 농도와 산화질소(NO) 생산이 현저하게 증가하였고 세포 외 질산염 수준도 상승하였다[5]. 8 mM H-D-Arg-OH와 0.01 % α-아밀라제(Amy)를 병용해서 Actinomyces viscosus 바이오필름을 30분간 전처리하면 α-아밀라제의 바이오필름 해리 효과가 현저하게 강화되어 세포 외 다당류가 완전히 가수분해되었고 MC3T3-E1 전구 성골세포에 대한 안전성도 유지되었다[6].
체내 실험에서 9주령 수컷 Sprague-Dawley 쥐에게 음용수를 통해 H-D-Arg-OH(1000 mg/kg/일)을 16주간 투여하면 신장과 대동맥의 내피형 산화질소합성효소(eNOS) 단백 발현이 현저하게 증가하였고, 골격근 내 요소 수준도 상승하였다[7]. ICR 쥐에게 H-D-Arg-OH(6 mmol/10 mL 증류수/kg)를 경구 투여한 후 30, 60, 90분째 혈장과 뇌 조직에서 H-D-Arg-OH 수준이 현저하게 증가하였다[8].
References:
[1] Navarro E, Alonso SJ, Martín FA, et al. Toxicological and pharmacological effects of D-arginine. Basic Clin Pharmacol Toxicol. 2005 Sep;97(3):149-54.
[2] Kawabata A, Nishimura Y, Takagi H. L-leucyl-L-arginine, naltrindole and D-arginine block antinociception elicited by L-arginine in mice with carrageenin-induced hyperalgesia. Br J Pharmacol. 1992 Dec;107(4):1096-101.
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[4] Wang L, Wu J, Wang B, et al. d-arginine-functionalized carbon dots with enhanced near-infrared emission and prolonged metabolism time for tumor fluorescent-guided photothermal therapy. J Colloid Interface Sci. 2025 Jan 15;678(Pt C):575-582.
[5] Melisi D, Secondo A, Montoro P, et al. Galactosyl derivatives of L-arginine and D-arginine: synthesis, stability, cell permeation, and nitric oxide production in pituitary GH3 cells. J Med Chem. 2006 Aug 10;49(16):4826-33.
[6] Li B, Cai Q, Wang Z, et al. D-arginine Enhances the Effect of Alpha-Amylase on Disassembling Actinomyces viscosus Biofilm. Front Bioeng Biotechnol. 2022 Mar 3;10:864012.
[7] Kim DR, Martin S, Desai K. The effects of a comparatively higher dose of 1000 mg/kg/d of oral L- or D-arginine on the L-arginine metabolic pathways in male Sprague-Dawley rats. PLoS One. 2023 Aug 1;18(8):e0289476.
[8] Aso K, Nishigawa T, Nagamachi S, et al. Orally administrated D-arginine exhibits higher enrichment in the brain and milk than L-arginine in ICR mice. J Vet Med Sci. 2020 Mar 5;82(3):307-313.