
Putrescine (CHEM003129)
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| Version | 1.0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Creation Date | 2014-08-29 05:48:54 UTC | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Update Date | 2026-05-14 17:20:38 UTC | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Accession Number | CHEM003129 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Identification | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Common Name | Putrescine | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Class | Small Molecule | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Description | Putrescine is a uremic toxin. Uremic toxins can be subdivided into three major groups based upon their chemical and physical characteristics: 1) small, water-soluble, non-protein-bound compounds, such as urea; 2) small, lipid-soluble and/or protein-bound compounds, such as the phenols and 3) larger so-called middle-molecules, such as beta2-microglobulin. Chronic exposure of uremic toxins can lead to a number of conditions including renal damage, chronic kidney disease and cardiovascular disease.
Putrescine is a polyamine. Putrescine is related to cadaverine (another polyamine). Both are produced by the breakdown of amino acids in living and dead organisms and both are toxic in large doses. Putrescine and cadaverine are largely responsible for the foul odor of putrefying flesh, but also contribute to the odor of such processes as bad breath and bacterial vaginosis. Putrescine is also found in semen. Putrescine attacks s-adenosyl methionine and converts it to spermidine. Spermidine in turn attacks another s-adenosyl methionine and converts it to spermine. Putrescine is synthesized in small quantities by healthy living cells by the action of ornithine decarboxylase. The polyamines, of which putrescine is one of the simplest, appear to be growth factors necessary for cell division. Putrescine apparently has specific role in skin physiology and neuroprotection. Pharmacological interventions have demonstrated convincingly that a steady supply of polyamines is a prerequisite for cell proliferation to occur. Genetic engineering of polyamine metabolism in transgenic rodents has shown that polyamines play a role in spermatogenesis, skin physiology, promotion of tumorigenesis and organ hypertrophy as well as neuronal protection. Transgenic activation of polyamine catabolism not only profoundly disturbs polyamine homeostasis in most tissues, but also creates a complex phenotype affecting skin, female fertility, fat depots, pancreatic integrity and regenerative growth. Transgenic expression of ornithine decarboxylase antizyme has suggested that this unique protein may act as a general tumor suppressor. Homozygous deficiency of the key biosynthetic enzymes of the polyamines, ornithine and S-adenosylmethionine decarboxylase is not compatible with murine embryogenesis. (2, 3). | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Contaminant Sources |
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| Contaminant Type |
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| Chemical Structure | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Synonyms |
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| Chemical Formula | C4H12N2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Average Molecular Mass | 88.152 g/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Monoisotopic Mass | 88.100 g/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS Registry Number | 110-60-1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| IUPAC Name | butane-1,4-diamine | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Traditional Name | putrescine | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| SMILES | NCCCCN | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| InChI Identifier | InChI=1S/C4H12N2/c5-3-1-2-4-6/h1-6H2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| InChI Key | KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chemical Taxonomy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Description | Belongs to the class of organic compounds known as monoalkylamines. These are organic compounds containing an primary aliphatic amine group. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kingdom | Organic compounds | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Super Class | Organic nitrogen compounds | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Class | Organonitrogen compounds | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sub Class | Amines | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Direct Parent | Monoalkylamines | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Alternative Parents | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Substituents |
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| Molecular Framework | Aliphatic acyclic compounds | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| External Descriptors |
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| Biological Properties | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status | Detected and Not Quantified | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Origin | Endogenous | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Cellular Locations |
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| Biofluid Locations | Not Available | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tissue Locations |
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| Pathways |
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| Applications | Not Available | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Biological Roles | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chemical Roles | Not Available | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Physical Properties | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| State | Solid | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Appearance | White powder. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Experimental Properties |
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| Predicted Properties |
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| Spectra | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Spectra | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Toxicity Profile | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Route of Exposure | Endogenous, Ingestion, Dermal (contact) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mechanism of Toxicity | Uremic toxins such as putrescine are actively transported into the kidneys via organic ion transporters (especially OAT3). Increased levels of uremic toxins can stimulate the production of reactive oxygen species. This seems to be mediated by the direct binding or inhibition by uremic toxins of the enzyme NADPH oxidase (especially NOX4 which is abundant in the kidneys and heart) (6). Reactive oxygen species can induce several different DNA methyltransferases (DNMTs) which are involved in the silencing of a protein known as KLOTHO. KLOTHO has been identified as having important roles in anti-aging, mineral metabolism, and vitamin D metabolism. A number of studies have indicated that KLOTHO mRNA and protein levels are reduced during acute or chronic kidney diseases in response to high local levels of reactive oxygen species (7). | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Metabolism | Uremic toxins tend to accumulate in the blood either through dietary excess or through poor filtration by the kidneys. Most uremic toxins are metabolic waste products and are normally excreted in the urine or feces. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Toxicity Values | Not Available | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lethal Dose | Not Available | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Carcinogenicity (IARC Classification) | Not listed by IARC. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Uses/Sources | Naturally produced by the body (endogenous). | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Minimum Risk Level | Not Available | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Health Effects | Chronic exposure to uremic toxins can lead to a number of conditions including renal damage, chronic kidney disease and cardiovascular disease. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Symptoms | As a uremic toxin, this compound can cause uremic syndrome. Uremic syndrome may affect any part of the body and can cause nausea, vomiting, loss of appetite, and weight loss. It can also cause changes in mental status, such as confusion, reduced awareness, agitation, psychosis, seizures, and coma. Abnormal bleeding, such as bleeding spontaneously or profusely from a very minor injury can also occur. Heart problems, such as an irregular heartbeat, inflammation in the sac that surrounds the heart (pericarditis), and increased pressure on the heart can be seen in patients with uremic syndrome. Shortness of breath from fluid buildup in the space between the lungs and the chest wall (pleural effusion) can also be present. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Treatment | Kidney dialysis is usually needed to relieve the symptoms of uremic syndrome until normal kidney function can be restored. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Concentrations | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| External Links | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DrugBank ID | DB01917 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HMDB ID | HMDB0001414 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| FooDB ID | FDB001494 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Phenol Explorer ID | Not Available | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| KNApSAcK ID | C00001428 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| BiGG ID | 33980 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| BioCyc ID | PUTRESCINE | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| METLIN ID | 3226 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PDB ID | Not Available | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wikipedia Link | Putrescine | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chemspider ID | 13837702 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ChEBI ID | 17148 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PubChem Compound ID | 1045 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kegg Compound ID | C00134 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| YMDB ID | YMDB00132 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ECMDB ID | ECMDB01414 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| References | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Synthesis Reference | Sang Yup Lee, Zhi Gang Qian, Xiaoxia Xia, Yong Jae Jeon, “MUTANT MICROORGANISMS HAVING A HIGH ABILITY TO PRODUCE PUTRESCINE AND METHOD FOR PRODUCING PUTRESCINE USING THE SAME.” U.S. Patent US20100203599, issued August 12, 2010. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| MSDS | Not Available | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| General References | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||