Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_2 (1123310), страница 29
Текст из файла (страница 29)
и ЦО -Сгсмйс ипр Мигидо йвр Рг Овр-мигийс.ь-й!а фоароеиаллируззм ь-алании глу юлино йтр 2л-алании йтр АТР (иигмбируемся циилосеринаи] йнр+ Рг РР+ Рг ВОР-Ыигкйс-ь АГа-в-Ыи цв Р- вилкас-ь- Юа- глили- Ыо-и- и уз ь-лилии+ АТР йор+Р; йрр Р; ицр-мьтийс-ь-йта-оию-пти-ь-1.уз-п-йнип-йга Рис. 15.19. Биосинтез Х-ацетилмурамилпептнда пептндогликана у Жарйу1ососсиз аигеиз. Процесс начинается синтезом ПОР-01сХАс и (Л)РиМнгХАс, вслед за которым происходит последовательное прясоедннение пяти амннокислотных остатков в АТР-зависимом процессе. Все реакции осуществляются на бактериальной ыембраие.
Внутреннее ядро (кор) содержит О-пирофосфорилзтанозамнн, который каким-то образом присоединен к углеводу и при гидролизе дает фосфат. крайней морс в период логарифмического роста, н в вх синтезе принимают уча- стие разнообразные гликозилтрансферазы, подобные тем, которые имеютоя у выс- елил ьр!лпи иол. 15.1! Л. Синтез пептндоглпкана Этот процесс осуществляется в тря стадии: синтез пептидной единицы пептидогликана, синтеа пептидогликановых повторяющихся единиц и связывание повторяющихся единиц поперечными мостикамя для образования полисахарида клеточной стенки. На рис.
15Л9 представлены реакции первой стадии, которая начинается синтезом Х-ацетялмурамовой кислоты н затем идет с последующим наращиванием аыннакиглот в пептидной единице. Синтез цьаланилниаланина очень чувствителен к антибиотику циклосерину, который по своей структуре близок к П-аланнну. На следующей сгадни (рпс. !5.201 Х-ацетилнурамнлпептнд переносит- циклосерин СО Н н — С вЂ” хн, ( СН, 3-анаинн О=С ХН ! ( Н вЂ” С вЂ” ХН, СН, 11!. МЕТЛБОз!ИЗМ ЦПР-6!сИАС ПМР ПР Матиас ! С1сИАс юйаа Фи$-Р-Р ! Л- Птп Мнгпйс ! " уз (О!у!5 Б1оийс 1.-Ата ! ! и иигитп а" ьу -!Б!уЬ ! Л.А!а ! и-й1а Ясилсынго!Ас-Р-Р-йси тРНК ! ьгйта 61с!5Ас Г в-изо-Фп Мнгмло ~Л.уа.Фу)5 .и ! с-Аза В-А1а „г В-А!а ! ь ~у !и!у!5 а-А1а прваиююироавииою ослииср Рис.
!5.20. Биосиитез повторяюптихся едииип пептидогликаиа у Яарйфососсцз алгеиз, 15пб-Р— увдекапреиилфосфат. На стадии 3 в результате пяти циклов реакции с глицил-тРНК образуется пеитаглипильиая группа, соедииеииая с " -лизииом, и в другой иезависимой реакции а-СООН-группа О-глутамииовой кислоты амидируется, давая остаток !з-изоглутамииа. ОПР-Мнгплс 1:А!а ! $-ню П!н ! г:! Тс ! !.-А!а ! и-Ата Инг!5лс-Р- Р-1!пп ! !:Ата ! о.ию-пгн 1 Н.уо ! о-А!а ! о-А!а б!смйс-Мнгплс-Р-Р-Оиг! ! сгА1а ! в-иза-6!н ь-ь~!о в-Ма ! о-А!в АТР.!.
МНз (В глюз л-Се! тРИК !Б циююв) а.йнтяволизм лтлвволов.п ся на связанный в мембране липидиый компонент, уядекапреиплфосфаг — Слл-изо- преиол, близкий к долихолфосфату (равд. 15.В.З). ~)йз '. СУ(з О ) нлал с=сн-'чллу„-ол-г сн-сн о — ) — ь- унденапреннлфасфат Пептндоглнкановый предшественник присоединяется к ундеканренолу через пирофосфатный мостик при С-!. В этой форме он сначала реагирует с (Л)Р-Ы.ацетилглюкозамином с образованием днсахарндпентапептида, все еше связанного с МигМАс МпгМАс ! г/ л-А(а ОА!а ЯсМАс 1 Яс Ас ! ! + ! МпгМАс ! МпгМАс г/ л-А1а ! 1.-А1а С!сМАс и-гас-Яо О О з н з Сл)сйдс П Яп О г ! !! н )(, т 4 2 й О ь-(.уа-йн-[с-сне-й)-с-сн -йн ь-~Уз-йн-(с-сне-й)ч-с- снт-йне П-А1а ! ! В-Я1а ~П-А1а Ммг)ядс Г '"" ! МигМАс С11сйдс ! Г !.-А1а ИсМАс Мпгйдс / ь-А(а Мпгйяс ! 61сйдс и-нзо-6!и Г О О л-А!а н!! н ! й-~уз-й-(с-снз-й)ч-с-сна-йня й1сИАс й-пю-Ип О О О ! а н и нзн Ез1 уа-МН-(С-СН вЂ” й) — С вЂ” СН -й-С-С-йН ! з ч з и-А1а сн ! зл-А1а ф -А1а Рнс.
1бй!. Поперечная сшивка пептндогликаноеых повторяющихся единиц при образовании клеточных стенок бактерий. После встраивания М-ацетилглюкозаминил-М-ацетнлмуралгинил-пептидилпептидогликана в растущий полисахарид клеточной стенки (рнс. 15.18) возиннают поперечные сшнвки (как показано здесь для 31арйр(ососснз апгеиз) между пептиднымн группами нептидоглнкана путем катализируемой ферментом реакция переамидирования, которая приводит к залгещеняю остатка тл-аланнна на конце пепи соседней пептидогликановой повторяющейся единицы.
пк метлнолмзм буй ундеквпренолам. Затем в АТР-зависимой реакции п.-карбоксильная группа остатка о-глутаминовой кислоты амндируется с образованием,остатка о-изоглугамина. Для наращивания мостиковой единицы, как у А(. !рзойе!А(!сиз (рнс. 15.!6), совершается перенос пяти остатков глицина (однога за другим) ат глицял-тРНК (гл. 2б) сначала нв а-аминогруппу лнзиновога остатка и затем иа амииогруипу предшествующего глицииа. Когда утилизируются другие амингжислоты, для образования мастиковой структуры они переносятся са своих соответствуюших специфических тРНК. Однако фермент, ведуший процесс, специфичен к амннознслоте, а не к ее тРНК. Конечная стадия синтеза пептидогликаиа состоит н реакции траиспептидации, которая катализируется о-илаиил-о-илаииикирбоксилелгидизой (рис. 1б.2ц.
В этой стадии концевая аминогруппа цепи пентаглицниа замешаег о-алании иа конневой СООН-группс и образует псптпдную связь между двумя цепячи. Этз реакция тормозится пенициллином (ниже приводится общая структурная формула). О ! й — С»-!ч'Н » .С» З» СНз сн ( ! !»Сн О НН вЂ” ~С, Н СООН леницнлланл-Чмрыелтлый О К вЂ” С вЂ” НН СН Нб»,,С з СТ! — С С + сн С вЂ” Н вЂ” С з О~ Н СООН пенициллин ламллезс Пептидная связь в пенициллине, разрывавшаяся при ацилировании, значительно более резкгшаннасш1сабна.
чеч соответствующая сьи'ь з о-аланил-о-аланяие, изэа напряженности в чстырехчленном кольце. У млекапитаюших неизвестна какав- О сн НС вЂ” С С ! СН з О Н СО ОН пенициллин Если (т — остаток беизила СзНзСНз †, та антибиотик представляет собой бензилпенициллин, широко применяемый в терапии. Полагают. чта пенициллин необратимо подавляет карбоксипептндазу, образуя с ней пеиициллоил-фермеитный комплекс. Обычно реакпия траиспептидации происходит с образованием о-аланизацил-ферментного колшлекса в качестве промежугочнога продукта.
О !! Е+ — о-А!а — о-А!з — СООН ~ ~о-А!а -,,'. — о-А!з — С вЂ” Е О О Н Ц вЂ” о-А!а — С -Е + НзХ вЂ” Иу — ~~ — о-А!а — С вЂ” Х вЂ” Иу — (- Е Пенициллин по структуре напоминает о-аланил-о-алании; поскольку ан представляет собой циклический пептид, состаяший из двух аминокислот (о-валина н !.-пястеина), то связывается с активным центром, образуя пеннциллонз-фермептный каватентный комплекс, подобный комплексу с-аланил-фермент. 679 ш. мнтаполцзм зглнводон, и Прн 6 Г ОР ими 6Пжызи О 6ПП + 6а1ипжцил Мьп-6М-жв-Ппа ццжсгсидс пп спсклс 61сНАС 1 6 НИ и-6пльжпиа И -паву-н-Пиа О и единиц с Шсмдс ~ 6ымде ® ~ 6юплс ~ 6эььпп-паг ~ -6а1-мап-6аьр-в-0иа ') 6з1-мви-6э1 ~ и — 1 и , -1 жжцпа идпсуляпныа пописагьрид Рис.
15.22. Путь сянтеза капсулярного полнсахарида у Аегойастгг пегопепез. Конечный продукт представляет собой полимерный полисахарил содержащий и единнц повторяющегося теграсахарида, который синтезируется в реакциях 1 и 5. Опб-Р— ундекапренилфосфат. либо реакция, аналогичная иигнбируемой пенициллином; этим объясняется высокая эффективность пенициллина как антнбактериального агента, поскольку довольно большие его количества терапевтическн переиосимы без ущерба для эукарнотиаго организма, но являются летальными для паразитирующего инфекционного микроорганизма. Антибиотики, иные, чем пнклосерин и пенициллин, иигнбируют процесс сборки пептндоглюкановых повторяющихся единиц при образовании полимера клеточной стевки бактерий.
Ванкоянг1ину н рисгоцгтину приписывают ингибнрованне включения уидекапреинлфосфорилсахарных промежуточных продуктов в пептидогликан. Предполагают, что бацитрации иигибирует дефосфорилироваиие узшекагренилпнрофосфата в стадии б (рис. 1520). Тейхоевые кислоты синтезируютси мембранно-связаннылги ферментами, в результате совместного действия которых образуется СОРрибит илн СОРглицерни. Полнмеразы затем катализнруют образование полимеров глицерин- и рнбитфасфатов, и моносахаридные группы вводятся гликознчтрансферазами при наличии соответствующего ООРмоносахарида как донора субстрата. г(алсулярные гюлисаларпды грамотрнцательных бактерий также синтезируются путимн, зависящими от уидекапреинлфосфата.
Биосинтез капсулярного полисахарида у Аггоьпсгег аггопепгз показан на рис. 15.22. Образование О-пнгиггнов липополнсгхарндов грамотрицательиых бактерий также происходят по пути, занисимому от ундекапреннлфосфата, как это показано для одного типа антигена Яа1шопе((а 1урйуяпгсит (рис. 15.23).
Они в конечном итоге присоединяются к обращенным наружу едияицам ядра (рис. 15.18) под действием специфических трансфераз и полимеризуются, давая макромолекулириые О-антигены. Полимеризация О-аитигениых повторяющихся единиц происходит путем переноса предобразованных единиц па- !!!. МетАБОлизы лимера к нередуцируюшему концу повторяющейся единицы ундекапрениццифосфорила (см.
ниже): (Мап-КЬа-Оа1)ч-Мап-КЬа-Оа!-Р-Р-(1пй ю ц + -г- Мап-КЬз-Оа!.Р-Р-~1пб — ь Опб-РР+ + Мап-КЬз Оз 1-(Мап-КЬа-ба1)„.МзпКЬаба!-Р-Р-Опб Область наружного ядра липополисахарида также сиетезируегся путем гликозилтрансферазных реакций. Зтн трансферазы, па-видимому, связываются с высокоорганизованными комплексами лнпопплисахаридов н фосфвтидилэтацоламина. присутствие которых требуется для проявления трансферазиой активности.
Так, высокоочищенная галактозилтрансфераза нз 3. гурйилижищ, которая встраивает галактозу в наружное ядро, активна только в присутствии липидов, включая липополисахарнлы и фосфатидилэтаноламин. ПМР ТВР-йаз 6М-Р-Р-Ппц ип~ ам О Ппц-Р йьа-ПМ-Р-Р-0пп БОР-Мап (з) Р! Мзп-йпа-ба1-Р-Р-Цга! СОР-АЬе пчгЬР-Р Ох Аае-Мап-йаз-Паг-Р-Р-Ппп с Аье Аве ) ) -Мач-йЪа.баГ-Р-Р-Г1пц Мап-й па-Па! п липсгплисзззаид нера с Аье ) Мап-йьа-Па! - пичапепнсзззвид едри Рис. 15.23.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
