
Guanidinosuccinic acid (CHEM003134)
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| Version | 1.0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Creation Date | 2014-08-29 05:49:30 UTC | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Update Date | 2026-04-02 23:56:27 UTC | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Accession Number | CHEM003134 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Identification | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Common Name | Guanidinosuccinic acid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Class | Small Molecule | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Description | Guanidinosuccinic acid 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.
Guanidinosuccinic acid (GSA) is one of the earliest uremic toxins isolated and its toxicity identified. Its metabolic origins show that it arose from the oxidation of argininosuccinic acid (ASA) by free radicals. The stimulus for this oxidation, occurring optimally in the presence of the failed kidney, is the rising level of urea which, through enzyme inhibition, results in a decline in hepatic levels of the semi-essential amino acid, arginine. It is further noted that concentrations of GSA in both serum and urine decline sharply in animals and humans exposed to the essential amino acid, methionine. Uremic patients suffer from a defective ability to generate methyl groups due to anorexia, dietary restrictions and renal protein leakage. This leads to the accumulation of homocysteine, a substance known to produce vascular damage. Even in healthy subjects intake of choline together with methionine is insufficient to satisfy total metabolic requirements for methyl groups. In end-stage renal disease, therefore, protein restriction contributes to the build-up of toxins in uremia. Replacement using specific amino acid mixtures should be directed toward identified deficiencies and adequacy monitored by following serum levels of the related toxins, in this case GSA and homocysteine. (2). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Contaminant Sources |
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| Contaminant Type |
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| Chemical Structure | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Synonyms |
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| Chemical Formula | C5H9N3O4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Average Molecular Mass | 175.143 g/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Monoisotopic Mass | 175.059 g/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS Registry Number | 6133-30-8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| IUPAC Name | (2S)-2-carbamimidamidobutanedioic acid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Traditional Name | N-amidino-L-aspartic acid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| SMILES | NC(=N)N[C@@H](CC(O)=O)C(O)=O | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| InChI Identifier | InChI=1S/C5H9N3O4/c6-5(7)8-2(4(11)12)1-3(9)10/h2H,1H2,(H,9,10)(H,11,12)(H4,6,7,8)/t2-/m0/s1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| InChI Key | VVHOUVWJCQOYGG-REOHCLBHSA-N | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chemical Taxonomy | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Description | Belongs to the class of organic compounds known as aspartic acid and derivatives. Aspartic acid and derivatives are compounds containing an aspartic acid or a derivative thereof resulting from reaction of aspartic acid at the amino group or the carboxy group, or from the replacement of any hydrogen of glycine by a heteroatom. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kingdom | Organic compounds | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Super Class | Organic acids and derivatives | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Class | Carboxylic acids and derivatives | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sub Class | Amino acids, peptides, and analogues | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Direct Parent | Aspartic acid and derivatives | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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 | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pathways | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Applications | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Biological Roles | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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 guanidinosuccinic acid 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) (3). 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 (4). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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) | No indication of carcinogenicity to humans (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 | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HMDB ID | HMDB0003157 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| FooDB ID | FDB023116 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Phenol Explorer ID | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| KNApSAcK ID | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| BiGG ID | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| BioCyc ID | CPD-599 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| METLIN ID | 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PDB ID | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wikipedia Link | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chemspider ID | 388951 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ChEBI ID | 17072 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PubChem Compound ID | 439918 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kegg Compound ID | C03139 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| YMDB ID | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ECMDB ID | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| References | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Synthesis Reference | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| MSDS | Link | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| General References | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||