L-精氨酸是一种α-氨基酸，在体内参与多种生理功能，是蛋白质、一氧化氮、肌酸等物质的前体物。以下是其分子结构解析及其与一氧化氮合酶的相互作用机制介绍：

一、分子结构

基本构成：其化学名称为L-2氨基-5-胍基戊酸，分子式为C₆H₁₄N₄O₂，相对分子量为174.20。

结构特点：L-精氨酸可以算为一种双性氨基酸，与主链非常接近的旁链部分是较长的、有机且疏水的，而另一端的旁链则是一个胍基。这个胍基的酸度系数（pKa 值）为12.48，在中性、酸性或碱性环境下都带正电荷。由于在其双键及氮孤立电子对之间存在共轭体系，使得其正电极离开原位，且能形成多重氢键。

二、与一氧化氮合酶的相互作用机制

L-精氨酸经一氧化氮合酶（NOS）催化生成一氧化氮（NO）是体内产生NO的主要途径之一，该通路几乎发生在所有哺乳动物细胞中。NOS可分为三种亚型：神经元型NOS（nNOS）、诱导型NOS（iNOS）和内皮型NOS（eNOS），其中eNOS和nNOS统称为组成型NOS，这类NOS需要钙离子和钙调素来维持它们的酶活性。

L-精氨酸生成NO的过程中，还需要还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）、黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）、黄素单核苷酸（FMN）、血红素和（6R-）5,6,7,8-四氢生物蝶呤（BH4）参与。在 NOS 催化作用下，L-精氨酸分子中的氮原子被氧化，生成NO和 L-瓜氨酸。NO因其具有脂溶性，可自由穿透细胞膜，进入平滑肌层，激活可溶性鸟苷酸环化酶（sGC），催化三磷酸鸟苷（GTP）转化为环磷酸鸟苷（cGMP），cGMP 进而激活蛋白激酶G（PKG），下调细胞内钙离子浓度，从而引起血管扩张，促进血流。

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