有机化合物瓜氨酸是一种α-氨基酸 它的名字来源于拉丁语citrullus，意思是西瓜。 虽然早在19世纪晚期就由胃肠病学家命名和描述了，但1914年日本研究人员古贺阳太郎从西瓜中分离出来，并在1930年由东京帝国大学的和田光则进一步编纂 分子式为H2NC(O)NH(CH2)3CH(NH2)CO2H 。它是尿素循环的关键中间体，哺乳动物通过将氨转化为尿素排出体外。 瓜氨酸也是氨基酸精氨酸在一氧化氮合酶催化下酶促产生一氧化氮的副产物 。
一些蛋白质含有瓜氨酸是翻译后修饰的结果。 这些瓜氨酸残基是由一种叫做肽精氨酸脱亚胺酶(PADs)的酶家族产生的，这种酶在钙离子的帮助下将精氨酸转化为瓜氨酸，这一过程称为瓜氨酸化或脱亚胺。 通常含有瓜氨酸残基的蛋白质包括髓鞘碱性蛋白(MBP)、聚丝蛋白和几种组蛋白，而其他蛋白质，如纤维蛋白和vimentin，在细胞死亡和组织炎症期间容易受到瓜氨酸残基的影响。 循环瓜氨酸浓度是肠道功能的生物标志物 。
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