Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_2 (1123310), страница 66
Текст из файла (страница 66)
12.2.1), в результате образуется а-ацето-а-оксибутират; последний восстанавливается ппридиннуклеотндом до а,р-диокси-()-метилвалерата. Как показано на рнс. 20.7, редко встречающаяся среда биохимических реакций пинаколиновая перегруппировка (стадия 4), за которой следует переамннироваине с глутаматом, завершает путь биооннтеза Наиболее эффективно специфическая регуляция этого пути бпосинтеза может осуществляться, по-видимому, на стадии треонпндезамипазы, поскольку остальные стадии катализнруются относительно менее специфичными ферментами, участвующими также в синтезе валина. Известно, что дезаминаза ингибнруется и репрсссируется пзолейцпном.
1И. ЯитйБОЛИЗЫ О О=à — Π— Снз--СН вЂ” СН вЂ” СООН + НО СН ОГО Н нзс О-фкчмгамссерве Чкрмчем — чиридсзсчевивозм СН,=СН вЂ” С вЂ” СООН !! О О=à — Π— СН вЂ” СН~ — С вЂ” СООН ) $ О н 1 сн с н НО СНзОГО~Н Нз 1Ч е --Е но т, сн,ого,н, йсн,— сн=с — соон ой 1ч йсн,— сн — с — соон 1! н„с н -Е но К сн,ого,н, н йсн; — сн — сй — со он н * ой но 1 сн,ого,н, но Нзого~н мреонин Е нс н' Рис. 20,6. Механизм реакции, катализнруемой треонинсинтазой.
Субстрат О-фосфогомосерин связывзетси комплексом пиридоксальфосфат — фермент, образуя щиффово основание, при этом лабилизуется а-водородный атом. Элиминирование фосфата осуществляется негидролитическим путем с расщеплением С вЂ” О-связи, (3-Водородный атом, ближайшяй к сопряженным двойным связям, лабилизуется и злиминируется в виде протона вмесге с фосфатной группой. Протон из среды присоединяется в у-положение; в результате последующего присоединения волы по а,р-двойной свнзн второй протон из среды поступает в о-положение, а гидроксидмая группа — в р-положение.
Протоны н кислород, поступающие из среды, обозначены звездочками. вв метАБОлизм АминОкислОт. т сн — сн — т(н — соон — ын + сн — сн — ~ — соон он ын, иреоиии ы-нетпомвслянвя иислптпв а~рД н,с н он ~Ч-Я~.-~-',-ш,, ~-тн~~нтн 1 н'+ илонмз 1 но он о=о 1 СНз Ы-ецепо-Ы-оисимвсляивн нислотпа сЦ$.зионси-р-мечпилвзверизноввя виоланта ч~-н„о СН з лерениини- "3 нс сн,— сн,— с — с — соон " ""' сн,— сн,— с — с — соон 1 11 н о н нн, '-пепит-р-метпилвелериз- изолейцин повея нислтппв Рнс. 20.7. Пучь синтезе нзолейцннв.
Ферменты обозначены номервмн, стояшнмн около стрелок: 1 — треоннндегндрвтззв; 2 — з обознвчвтот те же самые ферменты, что 1 — 4 соответственно нв рнс. 20.8. 20.4ЛК7. Вален 21 †13 Синтез валина весьма сходен с синтезом изолейцнна. Общими для обоих путей являются четыре фермента, которые находятся в клетке, по-видимому, в виде полиферментного комплекса, связанного с субклеточными структурами, Синтез начинается с конденсации ацетальдегидного фрагмента молекулы пировиноградной кислоты со второй молекулой пиру~вата.
Так как для реакции необходимы тиамиипнрофосфат (ТЬРР) и Мф+, предполагают, что в качестве активного ацетальдегида выступает а-оксизтилтиамннпирофосфат (равд. 12.2.1). Продуктом конденсации является а-ацетомолочная кислота. Превращение последней в а,р-диоксивалерат катализирует фермснтный комплекс диоксикислота — редуктоизомераза, требующий Мйз+ и нспользующий ХАЕН. Этот комплекс включает ацетоацетат-лт11газр и редуктазтд Первый фермент катализирует пинаколиновую перегруппировку а-ацетолактата в а-кето-(1-оксиизовалериановую кислоту, которая затем превращается редуктазой в а,(1-диокснизовалериановую кислоту.
Далее в результате реакции дегидратации образуется а-кетоизовалерат. Из последнего в результате переаминирования с глутаматом образуется валин (рис. 20.8). У К1еЬз(е11а аегонеаез, который в обычных условиях превращает иируват в ацетоин, два независимых фермента катализируют кон- 858 ггг. метаболизм сн СНа "С' "СООН + СН3 С СООН а СН3 С С СООН + СОе 1 О О ОН 11 1 екеииаиеочмае иисмоев 1ч онма-'. ?+ и НС НеС Н '"1 н СН. — С вЂ” С вЂ” СООН вЂ” — — СН вЂ” С вЂ” С вЂ” СООН:= — СНа — С вЂ” С вЂ” СООН 1 Н ИНе Н О НО ОН велим И-иемюиаоаалермано Ф,р Виомоииаоаааерма- гамам миоаоиа Рис.
20.8. Путь скнтеза налива. Ферменты обозначены иомерамн, стоягнимн около стрелок: 1 — ацетолактатсинтаза; 2 — диоксикислота — редуктоизомеразаг 8— диоксикислота — дегидратааа; 4 — аминотрансфераза аминокислот с разветвленной цепью. Т!гРР— тиаминпирофосфат. дснсацию, приводящую к образованию а-ацетолактата. Если К аегодвпез растет в присутствии валина, то образование одного из этих ферментов репрессируется; при этом, однако, остающейся зкти~вности (другого фермента) оказывается достаточно для абразования ацетолактата в количестве, удовлетворяющем потребности роста. В то же время образование валина оказывается уменьшенным. 20АЛ.8.
Лейцин Синтез лейцина начинается с а кетонзовалерата, который является также непосредственным предшественником валина. В результате конденсации с ацетил-СоА (напоминающей конденсацню при образовании цитрата) образуетси изопропиляблочцая кислота. Последующие стадии, приводящие к образованию а-кетоизокапроата, аналогичны стадиям образования а-кетоглутарата из цитрата. ??ослсдовательность реакций завершает переаминирование (рнс. 20.9). У гт'егггозрога первый фермент биосиптетичеокой цепи а-изоггроггилмалат — винтила репрессируется лейцином.
Синтез ферментов, катализирующих последующие реакции цепи, индуцнруется продуктом первой реакции; синтез же нндуктора регулируется по механизму обратной связи. 20821.9. Лизни Синтез лизина осуществляется двумя различными путями. Один из нпх, так называемый ггггть диалгпноггалгелиновой кислоты, функционирует у бактерий, некоторых классов низших грибов, водорос- ЕО.МЕТАБОЛИЗМ АМИИОКИСЛОТ.
Г сн,— соон ! но — с — соон н — с — сн, к-изолрюпэпээбииэи« о=-с — соон ! + н-с — сн а сн, З вЂ” СюА ! с=о сн, К-кеэпюиэаавлериамювап «исл пп пилпэил. Сол киспоэп» соон ! нн — с — н н- с — н н — с- сн, сн, но — сн — соон н — с — соон н — с- сн, ! снэ о=-с- -соон ! н — с — соон н †с вЂ, сн, о=с — соон н — с — сн, сн, р изопр пиллбпп«иак мсиопэа К.ее«по-р иербовси мэоквлрлилвп «ксэвээпп пелпии по «ело иэпкащоию- вае киолвпэа Рнс. 9ОТА Путь синтеза лейцннк.
ферменты обозначены номерами, стокпгкзэн около стрелок: 1 — а-нзопропнлмелет-сннтаза; 2 — а-нзопропнлмалат-нзомераза; 3— нзопропнлмалатдегндрогеназк; 4 — декарбокснлаза; б — амннотрансэРераза амннокнслот с разветнлепной цепью. лей и высших растений. Другой, который называют путем аминоаднпиновой кислоты, функциоппрует у других классов низших грибов, у высших грибов и у Епя1ела. На диамннопимелатпом пути углеродная цепь лизина синтезируется из пирувата и аспартата. (1-Аспартилполуальдегид (разд. 20.4.1.2) вступает с ппруватом в реакцию альдольной конденсации, каталпзируемую коиденсируюи!Илг ферментом дигидропиколинатсиптазой; при атом освобождаются две молекулы воды и образуется 2,3-дигидродипиколинат.
Последний превращается )с!АРРН-зависимой А'-пиперндеин-2,6-дикарбокоилат-дегидрогеназой в А'-пиперидеин-2,6-дикарбоксилат; при гидролнзе последнего образуется а-анино-е-кетопимелат. У Е. со(г далее происходит сукцинилирование (за счет сукцинил-СОА), а затем в результате переаминнрования и десукцинилирования образуется 1д-а,е-диаминопимелат. Это соединение в результате реакции, катализируемой зпимпразой, превращается в мезо-диаминапимелат, который декврбоксилируется пиридоксальфосфатзависимой дпкарбоксилазог1, специфичной к мезо-изомеру, с образованием лизина. Этот путь синтеза показан на рис. 20.10.
У Вас(1(из тепа1ег(пт для ацилирования а-амино-е-кетопимелата попользуется не сукцинильная, а ацетильпая группа. В приведенной последовательности реакций у Е. Со(1 (рис. 20.10) имеются по крайней мере два регуляторных пункта. На одном из них осуществляется аллостерическая регуляция лизином аспартаткиназы 111, которая катализирует первую стадию процесса, ведущую к образованию р-аспартилполуальдегида (равд. 20.4.1.3).
не ыетлнолизы ООН1 1 Н НС~~ ~СН ! ! НООС вЂ” С СН вЂ” СООН СООН С=-О + ! СН, 2,з-днгндраднпнналннавв» нналап1в 2 на:гни+ СООН Не Н,С СН, н,а НООС вЂ” С; Сн — СООН «11»н с 1 СООН Ш1СООН 1 и сунцнннл-се Семяна-в-непюпнмелннавеп ннслапи 1 Ь-пнпернденн-х,б дннвабанаевя ннглавв М-вмяла-в-немапнме- лннаввя ннсга1пя СООН Н СЫН СН -1О, а 1.,1;Ы,п- днвмннапнмелннаввя нналамя ь ливни Рис. 20.10. Путь синтеза лизина (через диаминопимелиновую кислоту).
Номера, стоящие около стрелок, обозначают ферменты, участие которых в качестве катализаторов либо установлено, либо предполагается: 1 — коиденсирующий фермент рдигндропиколинпт-сингл за1: 2- - д к пиперндсин-й,б-дг1иарбоксилат-дегидрогензза; 8 — Н-сукцинилдиаминопимспзт-глутзмат — аминотрансфераза; я' — Н-сукцинилдиаминопимепат-десукцинилзза; 5 — эпимсраза; б — диаминопимслатдекарбоксилаза. Характерным свойством аспартаткиназы 1И является ингийирование ее лейцпном, а также спнергпческое ингпйирование двумя аминокислотами--лейцином и лизином.
Другим регуляторным пунктом прн синтезе лизина является конденсация полуальдегнда с пируватом (это иточка ветвления» в направлении синтеза лизина); соответствующий фермент ингибнруется лизином. В данном случае осуществляется регуляция скорости первой реакции в последовательности, ведущей только к лизину.
СНО ! СН СООН р.еапврпп1н- палувльдегнд С=О СН СН, Н~КНСОСН СООН Н1МСН СН СН, (Не НСННСОСН, СООН СН1СООН Н-ГУНЦНННЛ.1 1-М,Е- днвмннапнмелннаввя нналанм 1 СН НСНН, ~ ~ СООН, СООН СН1 СН НСНН1 СООН СООН С1=-О СН,„ СН, СН1 НСНН, ! СООН НОЧН1 СН., СН1 СН1 Нс гане СООН мяла-Мад н ннавея «исламе 861 зв мьтльолизм аминокислот. г При аминоадипатиом пути синтеза лвзина для построения углвродной цепи используютсн ацетил-Сол и а-кетоглутарат.
Эти два предпгествеиника коидеисируются, образуя гомоцитрат. Из последнего в ходе реакций, аналогичных реакциям цикла лимонной кислоты (рис. 12.1), образуются последовательно 21ис-гомоакоии- саон ! сн, ! сн, с=о ! соон зн,о СНз + СосоА зцевнл- Сод Ы-кевоглуварапая иналова д~нпасма' соон Снз соон сн, сн, + — = СН2 О=С соон Ы-кеаоааипнна- ппя пискове соон ! сн, сн, СН2 нсын, соон к-ямнновднли наезя киславп нссоон о=с соон щппелепаглувераапя кислап1а Н2СНН2 СН2 сн, ! сн, Р!Н2 соон олизин СООН ! + Сне сн, С=О ! соон Ы-кеваглуваравпя киславя Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
