Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_2 (1123310), страница 73
Текст из файла (страница 73)
У детей, страдающих фенилкетонурией, рано отмечаются признаки выраженной умственной отсталости; ограничение количества фенилаланина в диете таких детей снижает уровень фецнлаланина в крови, прекращает экскрецию фенилппровиноградной кислоты и в значительной степени предотвращает развитие умственной отсталости, Накопление фенплпировиноградной кислоты приводит к образованию и зкокреции с мочой фенилмолочной кислоты, о-оксифенилмолочной кислоты и фенилукусусной кислоты; последняя энскретируется в составе фенилацетилглутамина (равд.
20.3.2). 21.4.2гв Пронин н орнитин Глутаминовая кислота является предшественником для синтеза пролива и орнитпна. Последний не входит в состав белков, но является предшественником аргипина (см. ниже). б-Углеродная цепь глутаминовой кислоты превращается в у-глутамилфосфат, который восстанавливается ~в глутамилполуальдегид.
В результате переаминировання из последнего образуется орнитин; если же происходит замыкание кольца, то образуется Л' пирролин-5 карбоновая кислота. При восстановлении последней с помощью ХАЕН образуется пролин. Последовательность реакций приведена на рис. 20.4. 21.4.2.6. Сорин Углеродная цепь серина поставляется образующейся в ходе гляколпза 3-фосфоглицериновой кислотой. Последняя окисляется в 3-фосфооксипируват в ходе МАЛ-зависимой реакции, катализируемой 3-фосфоглицератдегидроге вой.
В результате переаминнроваипя с глутаматом образуется 3-фосфосернн; после гидролиза серинфогфагазой освобождается серии. 3-Фисфоглнцератдегидрогеназа и серинфосфатаза ингибируются сернном; это обеспечивает е!. метляолизм аминокислот. г! регуляцию образования серина. Последовательность реакций привелена на схеме (разд. 20.3.2.3). Серии может также образоваться из глицина (см. ниже). Рассмотренные выше ферменты биосинтеза серииа, а именно дегидрогеназа, аминотрансфераза и фосфатаза находятся пол гормональным контролем.
Введение тестостерона (гл. 44) значительно увеличивает активность этих ферментов в печени, почках и предстательной железе. Активность траисаминазы печени увеличивается после введения кортикостеропдов (гл. 45). Различные метаболические функции серина (гл. 23), а также его роль как первичного источника одноуглеродных единиц (см.
ниже) значительно повышают роль механизмов, регулирующих синтез серина. 21.4.2.7. Глицин Главным источником глицвна я~вляется серии; в реакции, катализируемой пиридоксальфосфатзависимой серии-грансоксиагетилазой, происходит перенос (1-углеродного атома серина на теграгидрофолат (см. ниже). и а+ !.-серии+ тетрагидрофолат ~~ глицнн+ Иа га-иетилентетрагидрофолат Поскольку эта реакция обратима, она обеспечивает дополнительный путь биосинтеза серина.
Серии является первичным источником одноуглеродных единиц (см. ниже). Дополнительным источником служит а-углеродный атом глицина (реакция катализируется глицин-синтазой, равд. 23.2.6). Значение этого последнего источника как донора олноуглеродных единиц не установлено. 21.4.2.8. Сггруппы В рассмотренном выше превращении серина в глнцин акпептором (1-углеродного атома сернна служит тетрагидрофолневая мислота.
Последняя является метаболичеоки важной формой витамина — фолиевой кислоты (гл. 50), которая функционирует как переносчик С!-групп. Фолат восстанавливается в форму кофермента (тетрагидрофолат) в реакции, катализируемой диеидрофодаг-редрктазой. Фермент из бактериальиых источников, по-видимому, имеет М вЂ” !5000 — 18000, а из печени млекопитающих (бык) М 22000. Кофактором обоих ферментов является ИАПРН. Н 'а Наы — Са ' С тСНа Н О Н СООН с, н — сн,— ы-~ у-с — ы — сн — сн — сн — соон а а и 1~ г 2 а ОН Н и!е!арагидрофониеааи ииенап!а 23 — 1388 тп, метлаолттзм В последующих превращениях участвуют атомы азота в 5- н !О- положениях. Прн образовании глпцина схема реакции следующая: По-видимому, перед переносом !1-углерода серина на тстрагидрофолат Н,М-группа аминокислоты связывается в активном центре с пиридоксальфосфатом в виде шиффова основания; после переноса одноуглеродного фрагмента проттсходит гпдролнз шиффова основания, в результате освобождается глпцин.
Мо "-метилентетрагидрофолиевая кислота может окисляться МАРР" с образованием Мо, 'ометенилтетРагидРофолата; РеакциЯ каталнзиРУетсЯ Ато 'опиетилентетрагидрофолат-дегидрогеназой. СН то — СН вЂ” Х— Й~ гг сн Иа и-матпанилптетпрагиаро- Оипатп Ка'~-мептиланпиптрагиаро- фолатп При гидролизе Мо 'о-мстснилтетрагидрофолата образуется Мтоформилтетрагидрофолат, который является донором формпльной группы во многих реакциях биосинтеза. Обратимая реакция гидро- лиза каталпзируется Ато то-лтетенилтетрагттдрофолптцттклогидролазой.
М'о-Формплтетрагндрофолат может образоваться также непосредственно из муравьиной кислоты за счет гидролнза АТР в реакции, катализнруомой форттттгттетрпгттдрофолпт-спнтетазот1т Н СН--О НС001! ! ЛТР -! — СН вЂ” т~п — — т. — СН вЂ” М вЂ” Ч. ЛОР ог Р то то Фермент, катализирующий эту реакцию, обнаружен в печени голубя, в зритроцитах человека, а также у микроорганизмов. Эта Реакция объясняет, каким образом углерод введенной в организм Н"СООН появляется в соединениях, образующихся пз М'о-формилтстрагидрофолата. 'сн, ! ' н перин + НС вЂ” СН вЂ” И вЂ” глицин + %' Н тпотпрагиарвролапт сн 'й И"тп-маптиленпитппагнарефолапт !антпнаный Фпрмализагтп! ЗЗ1 зц МЕТАБОЛИЗМ АМИНОКИСЛОТ. и формиминогоииин впрмиминоппнкимииоаае киска Мквормимнно-Н -овнов МКВ-мепмаеи-Нгвеавв НСНО + Не"фнаа46 — н'+ маори вФ ~~~бенкман+ н.
Аоа Мы -мевеиии-и.анкам Мс-мевип-Н'-чкмав й сасзава 14!4езссмв М "вормип-Н воняя касаема ФОрмнав. Н; фоаааГ Рис. 21.2. ВзанлсаотиоШЕнин между различными Сс-ЦРоизаоднымн тетрагидрофолнеаой (Не-фолат) кислоты. ! — формиминоглицин-$ормимиио-трзнсфераза; 2— формимнноглутамат-формимнно-трансфераза; 3 — Х -формнмннотетрагидрофолатцнклодезаминаза; о — Ме-формилтетрагидрофолат-изомераза (циклодегидразз); о — формилглутамат-формилтрансфераза; о — формилтетрагидрофолат-синтетаза; 7 — М"-формилтетрагидрофолат-деацилаза; а — Ме'о-метеиилтетрагидрофолатциклогидролаза; 9 — Ме-формнлтетрагидрофолат-наса~ораза; !Π— Ме 'О-метнлентетрзгндрофолзт-дегидрогегвза; !! — Ме "-метилентетрагидрофслат-редуктаза; !2 †.-серии-трансоксиметилаза.
В некоторых реакциях формпльная группа переносится непосредственно от метаболита в Хз-положение тетрагндрофолиевой кислоты. В таких случаях должна осуществляться требующая АТР вторая реакция, приводящая к образованию Кз 'о-метилтетрагидрофолиевой кислоты, которая затем либо превращается в )ч'о-производное, либо восстанавливается в Ыз 'з-метиленпроизводное. В ограниченном числе случаев тетрагидрофолиевая кислота может акцептировать формимидонльную группу — СН = ХН по гчз-положению.
Образующееся Хз-формин~производное при действии циклодеаминазы превращается в Нз 'о-иетенилпроизводное, которое используется далее по известным путям. Таким образом, тетрагидрофолат служит переносчиком одноуглеродных единиц, находящихся на трех уровинх окисления, а именно — СНз, — СНзОН и — СНО (соответствующих метанолу, формальдегиду н муравьиной кислоте), а также формимидоильной группы — СН=ТОН. Взаимоотношения между Снпроизводными тетрагидрофолиевой кислоты приведены на рцс. 2!.2. Три из числа рассмотренных выше ферментов, а именно Н'оформилтетрагидро$олат-снитетаза, )чз 'о-метнлентетрагидрофолатдегидрогеназа и Х "-метилентетрагидрофолат-циклогидролаза мо- 23' н! мгтлаолиэя гут быть гыделены н индивидуальном состоянии пз бактерпальпых источников.
Однако показано, по в печени овцы этн трн фермент- состоит пз двух, по-впдимому. идентичных субъединнц, Предполапыс акпшнсстп принадлеЖат одному белку; он имеет М 2!3000 и гается, что у дролгжей этн три ферментные активности также принадлежат одному структурному комплексу, поскольку мутации приводят либо к утрате, либо сильному снижению всех трех видов активности. Другой ферментный комплекс был вьшелен из печени свиньи; он состоит из субъединиц одного типа и, по видимому, катализирует две реакции: перенос формиминогруппы с формиминоглутамата (рис. 21.2, реакция 2) и формнминотетрагидрофолат-цнклодезаминазпую реакцию (рпс. 21.2, реакция 3).
Как было отмечено выше (разд .21.4.28), первичным источником олно1глеродных единиц является серии (см. реакцию, каталнзируемую серии-трансоксиметплазой, разд. 21.4.27). В печени крысы этот фермент распределен примерно поровну (в виде сгютветствующнх пзоферментов) между митохоидрпями н цитозолем. Фолат и тетрагидрофолат находятся как в митохондриях, так п в питозо.ле, однако переноса фолата через внутреннюю мембрану митохонд'рий, по-видимому, не происходит. В то же время глицин и серии, -вероятно, легко транспортируются через эту мембрану.
Поскольку серии-трансокспметпл — трансферазы митохондрий и цитозоля ка'талпзируют перенос одиоуглеродных единиц, было высказано предположение, что они обеспечивают перенос этих единиц через внутреннюю митохондрпальную мембрану, создавая челночный меха.низм переноса.
Его можно сопоставить с другими челночными ме'ханизмами переноса через внутреннюю мнтохондрнальную мембра'ну, например с механизмом переноса восстанавливающих эквивалентов, осуществляемым цитоплазматическнм н митохондриальным :нзоферментами малатдегидрогеназы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
