Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_2 (1123310), страница 74
Текст из файла (страница 74)
.Тесное переплетение метаболических реакций, в которых участвуют производные тетрагидрофолиевой кислоты (рис. 21.2), осуществляется также в ряде других рассматриваемых ниже метаболпческих процессов и в ходе метаболизма пуринов и пиримидинов 4гл. 24); это свидетельствует о биологической важности фермента .дигндрофолат-редуктазы. Активность этого фермента является определяющим фактором, обеспечивающим образованве достаточных 'количеств ключевого носителя одноуглеродных единиц — тетрагндрофолиевой кислоты. В связи с этим важным обстоятельством является сильное н специфическое конкурентное ннгнбирование этого фермента структурными аналогами его субстрата (дигндрофолиевая кислота); этп ингибиторы образуют группу антагонистов фолневой кислоты (антифолисвые агенты), которая находит применение в клинике для ограничения быстрой пролиферации определен'ных типов опухолевых клеток (разд.
8.6). 21.МЕТАБОЛИЗМ АМИНОКИСЛОТ. И аэз 21.4.2.10. Переметилирование Перенос метильной группы метионнпа па соответствующие акцепторы в ходе реакции, называемой транслгетилироааниель имеет важное метаболическое значение, Прн деметилироваини метионииа образуется гомоцнстеин. Активной формой метионина, которая функционврует в реакциях метилирования, является Ь-аденозил- метионнн 1ЧН ! СОО! Н~ — ын Ь-мегпионйа + ЛТР— + СНа ! НаС вЂ” 5 —— +РР +Ре д-Пденоаилмеганонин 1 — сульфониевая форма метионнна, свободная энергия расщепления которой сравнима со свободной энергией гидролнза АТР.
Синтез Я-адег1озилметионииа каталнзпруется лгетионин-аданозилтрансферазой, широко распространенным ферментом, который был выделен в очищенном виде из печени. Эта синтетическая реакция 21.4.аэ. Пронехохц~ение метнльиых групп Метнленовая группа О)а "-метнлентетрагндрофолата является источником метильных групп при синтезе как метионина, так и тимина.
Восстановление рча 'и-метилентетрагидрофолата катализируется фла~вопротеидом — Ха '"-метнлентетрагидрофолат-редуктазой 1реакция 11, рис. 21.2) Ха 'а-метнлептетрагплрофолат+ 1ЧЛПН + Н+ и===и ч:::=:и 1Ча-метплтетрзгкдроФолат+ Хйр+ Образование гга-метилтетрагндрофолата в приведенной выше реакции обеспечивает путь образования де попо метильных групп не только метиоиина и тимина, но также н ряда других соединений, например холина, саркознна и днметилглнцнна. При синтезе этих соединений происходит перенос метильной группы от 14а-метилтетрап1дрофолата. Роль кобамида и механизм этого трансметнлированпя рассмотрены в гл.
50 (см. витамин Вга). ПЕ МЕТАБОЛИЗМ + (СНа) аХ вЂ” СН вЂ” СОО бегая н ХН + ) (СНа)аХ вЂ” СНа — СОО + НЬ вЂ” СНа — СНе — СН вЂ” СООН вЂ” е Сетаин гомоциегеин ХН вЂ” е. (СНа)аХ вЂ” СНа — СООН+ Н С вЂ” о — СНа — СНа — СН вЂ” СООН лиметилглнцнн метионнн (2) Если держать крыс на диете, лишенной метионина, но добавлять к ней гомоцнстеин (в виде гоа1оцнстппа), то в результате осуществления приведенных выше процессов метилирования гомоцпстеина образуется достаточное для нормального роста количество метионипа. Следует отметить, что обычная диета не содержит гомоцистеина и что гомоцистенн, образующийся при переметилированин, используется в основном для синтеза цистеииа; гомоцистенн, однако, может образоваться нз 3-аденозилгомоцистенна — продукта метаболизма метионина. В заключение следует подчеркнуть, что метяонпп является у животных главным источником метпльных ~руин, которые в свою очередь поступают преимущественно от серипз через Ха "-метилтетрагидрофолат.
уникальна для биологических систем, поскольку она является единственной известной реакцией, в результате которой освобождаются все три фосфата АТР (в виде фосфата и пнрофосфата). Детальный химический механизм реакции не выяснен. Соответствующими специфическими агегилгрансгреразалщ (лщгилгреразами) метильная группа Ь-аденозилметнонииа может быть перенесена, например, на гуанидиноуксусную кислоту с образованием креатииа, иа фосфатнднлзтаиоламин с образованием фосфатнднлхолина илп на амид никотиновой кислоты с образованием Х'-метилникотинамида (гл.
50). В каждом случае другим продуктом, образующимся из 5-аденозилметионииа, является Я-аденозил-ь-гомоцистеин, который далее расщепляется на аденозпн н гомоцистеин (рис. 23.3). У растений (которые способны образовывать гомоцнстеин г)е попо) метнонин синтезируется путем метилироваиня гомоцистеипа ва счет метильных групп, образующихся г(е попо. У животных может осуществляться следующий путь образования метионина.
Холин, освобождающийся из фосфатидилхолнна, окисляется в две стадии до бетаина; затем происходит трансметилирование на гомоцистеин с образованием метионина: + РАо + МАО+ (СНа)аХ вЂ” СН,— СН,ОН вЂ” е (СН„)аХ вЂ” СН,— СНΠ— а- холин бета ннальлегна ть метльолизм Аминокислот. 11 21А.З. Метаболизм аммиака Равновесная концентрация аммиака в печени чрезвычайно мала; он является, однако, важнейшим метаболитом, образующимся в результате одной главной и нескольких минорных реакций и претерпеваюшим дальнейшие превращения по тем же трем основным путям, которые функционируют у растений и микроорганизмов (гл. 20).
2(А.ЗЛ. Иетачняяи МНз Основным источником Р(На является окисление глутамата глутаматдегидрогеназой, находящейся как в митохондриях, так и в цитозоле печени (а также и в других тканях). глугааагаегаарогензза Рглугамат + Х ЛР (нли (за РР+) + Н. О ч==ь а-кетоглутарат -1- (ЧЛРН (алл ХАРРН) р МНзз Глутаматдсгидрогеназа печени (М 336000) состоит из шести идентичных субъединиц с известной амииокислотной последовательностью. Фермент млекопитающих может использовать любой из пириднниуклеотидов; он является также аллостерическим ферментом, стимулируемым АГ)Р и СгГ1Р и ингибируемым АТР, ОТР и пиридоксаль-б'-фосфатом.
Каждая субъединица содержит отдельные связывающие участки для субстрата, кофермента, а также для пуриннуклеозидных зффекторов, которые влияют на активность фермента. В печени глутаминовая кислота является главным продуктом переамннировання — основного механизма удаления аминогрупп аминокислот; глутаматдегидрогеиаза же выполняет ключевую роль, катализируя освобождение (в виде ионов г(Нз) амнногрупп, поступивших от других аминокислот. Окнслпгельное дезвлгинирование плшнокислог.
Этот процесс обеспечивает дополнительный, по-видимому, минорный путь освобождения г(Нз пз аминокислот. В печени и почках имеется неспецифическая оквидаза ь-аминокислот, обладающая, однако, низкой активностью, ее простетической группой является РМрз. Общая схема реакции следующая: й снкн,.соон+Рмы.йн,о,=~ и со сооне мн,, Рмын, (1) гмлн, + о„рт((ч+ н,о, (2) Образующийся пероксид разлагается катплазой (разд. 13.7.6), находящейся в перокспсомах.
Г(ростетической группой оксидаз ь-аминокислот яда змей н некоторых микроорганизмов является РЛВ. Оксидазы ь-аминокислот катализнруют окисление всех пь мятяволизм обычно встречающихся аминокислот, за исключением серина, треонина и дикарбоновых аминокислот, Роль высокоактивной оксидазы о-алщнокислог в печени и почках остается загадочной. Этот цнтоплазматический фермент (равд. 13.2 и 13.6.1) имеет в качестве простетической группы ГА1), он находится в пероксисомах почек, мозга и печени.
Фермент катализпрует окисление неприродных о-изомеров большого числа аминокислот; не имеется, однако, данных о том, что о-аминокислоты участвуют в метаболизме млекопитающих. Этот фермент мог бы обеспечивать окисление о-аминокислот.клеточных стенок бактерий, если бы происходило всасывание этих аминокислот из кишечника. Оксидаза о-аминокислот играет, возможно, определенную роль, катализируя окисление глнцина, который является для нее хорошим субстратом: Н 1 Няы — СНя — СООН Ь От+ НяΠ— ~ О=С вЂ” СООН ' МНя Э НяОя тли яви гляоясяловвя кислота В печени обнаружены та1аке активные моноамино- и диаминоксидазы. Этн флавопротепдные ферменты катализируют аэробное окисление различных физиологически важных аминов, например норадреналнна и дофамина (гл. 45), до соответствующих альдегидов н )чНв.
Хотя количество каждого из отдельных аминов невелико, суммарный эффект действии ампноксидаз может вносить значительный вклад в пул аммиака. Неокислительное дезаминирование аминокислот. Группа пиридоксальфосфатзависимых дегидратаз,катализирует удаление аминогрупп серина, цистениа, гомосерина, треоннна и, возможно, гомоцистеина (гл. 23); во всех случаях образуются ХНв и соответствующая кетокислота. Весьма необычным является результат действия дегидратазы на гистндин; при этом наряду с освобождением аммиака образуется соответствующая акриловая кислота. Другие примеры неокислительного удаления аминогрупп аминокислот приведены в гл. 23.
2К4.3.2. Фнясяцяя аммиака Образовавшийся )яНв может далее участвовать в трех основных реакциях. В цитозоле печени аа счет МНв возможно образование глутаминовой кислоты путем обращения глутаматдегидрогеназной реакции, поскольку ХАОРН цитозоля постоянно находится практически полностью в восстановленном состоянии. Размер синтеза глутамата (если ои вообще происходит, особенно в условиях высокого уровня АТР и ОТР, проявляющих ингибирующее действие) неизвестен. аь метАБОлизм АминОкислОт. и Основным путем фиксации г(На является синтез глугамииа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
