Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_2 (1123310), страница 84
Текст из файла (страница 84)
12.2.1), освобождается при гидролпзе этого кофермента. При окислении тиоэтиламина сначала образу- ется гипотаурнн, а затем таурнн. 23.2.7.3. Удаление серы Дссульфурировапис ()-меркаптоппрувата, образующегося пз цистспна в результате переамннировання, может осуществляться под действием (равд.
23.2.7) цитоплазматцческой р-.иеркаптопцр!7- ват-трпнссгульфгуразы, имеющейся в большинстве органов, особенно в печени и почках Этот фермент катализирует перенос атома серы от меркаптопирувата на такие нуклеофилы, как 50ез, СМ- и 11ЬН, с образованием ЯтО~, ВСМ и к — 3 — ЬН соответственно. В условиях избытка тиола КЬ вЂ” ЬН восстанавливается с образованием 1!вЬ и днсульфпда. Кроме того, подобное транссульфурировапие осуществляется между меркаптопируватом и двумя сульфинатамн, имеющимися в тканях животных, а именно алании-сульфпнатом (цистеин-сульфиватом) и гипотаурином (рази. 23.2.7.2) с образованием соответствующих тносульфонатов — — алании-тпосульфоната (тиоцистеата) п тиотаурина (рис.
23.2). В тканях животных имеется другая переносящая серу трансфераза, тнос1!льфат-сульфЇдтраасфераза (роданеза) (Ч 37000); она локализована в митохопдриях. Фермент катализирует перенос двухвалептной серы от различных доноров, например тиосульфата и органических псрсульфпдов„но такие акцепторы, как сульфат (с образованием тиосульфата) и цнанид (с образованием тпоцианпда). Было показано, что функционирование этого фермента пиеет важное физиологическое значение, например прп детоксикации цнанида с образованием тиоцианата. В некоторых бактериях под действием цгтстеандесульфгггдразы цистепн может расщепляться до пнрувата, ХНа и НаВ.
Промежу- зк мвтлаолнзм лмннокислот. ш 94з точным соединением в этой реакции, по-видимому, является дегпдроаланин. В тканях животных не было обнаружено специфической цисгеиндесульфгидразы. Локализованная в печени цистагионин-.1- лиаза 1разд. 21.4.2.3) может также катализировать десульфгпдрирование цистеипа; физиологическое значение этой реакции остается невыясненным. цистеян -р Н О вЂ” ~- паруват+ Н Б+ ННд Сульфид может окисляться в печени и почках до 301 н БО',; соответствующая ферментная система, по-видимому, локализована в митохондриях.
Механизм превращения сульфида в сульфпт в тканях животных не выяснен. Окисление сульфита в сульфат каталнзируется митохондриальной сульфитокгидазой Каждая субьеднница 1л4 55000) фермента нз печени быка, крысы и курицы содержит один атом молибдена и одну молекулу протогема 1разд. 13.4); фермент может находиться как в состоянии моно- мера, так и днмера. Фермент катализнрует процесс переноса электронов от сульфита на различные акцепторы — Оь ццтохром с и феррнцванид.
Восстановление От до НзО, осуществляется по типу двухэлектронного процесса. В митохондриях окисление сульфита связано с дыхательной цепью иа уровне цптохрома с, поэтому окислениц сульфита характеризуется коэффициентом Р/О, равным 1. О важности процесса окисления сульфита в ходе нормально~о метаболизма человека свидетельствуют нарушения обмена у детей, в печени и почках которых отсутствует сульфитокспдаза. В пх моче содержатся большие количества тиосульфата и сульфита, но практически отсутствует сульфат. Начиная с рождения, у таких детей проявляются выраженные неврологнческие нарушения, которые прогрессивно нарастают н в возрасте 9 месяцев завершаются гибелью.
Поскольку в тканях и моче больных детей не наблюдается изменения уровня ряда сульфатных эфиров, можно полагать, что патологический эффект обусловлен не недостатком сульфата, а накоплением сульфита и 1или) продуктов его превращения. Неорганический сульфат и его эфиры являются главными продуктами метаболизма серы; при этом на долю неорганического сульфата приходится около 80ъ1~ всей серы в суточной моче. Остальная часть приходится па долю сульфатных эфиров различных метаболнтов, например стероидов, окснароматнческих соединений, олнгосахаридов, а также на органическую серу 1ппстнц и таурин, см. ниже).
В печени осуществляются и другие пути метаболизма цнстенна, но онн имеют меньшее значение. Пнрндоксадьфосфат зависимая цистагионин-у-синтаза наряду с реакцией, приведенной в разд. 20.4.1.4, катализирует также превращение цнстатпонина в пс метаболизм гомосерин и цнстепн (как у млекопптаюшпх, так н у микроорганизмов). В присутствии цистина этот фермент каталпзцрует еше одну серию реакций: ННе ! НООС-СН-СН,-5-5-СН,-СН-СООН— 1 мн, цистии мн, — е. НООС вЂ” 1Н вЂ” СН,— 5 — 5Н+ цируиат+ ХНа тиоцистеии мн, ХН 1 НООС вЂ” СН вЂ” С11.— 5 — 5Н+Н5 — СНе — СН вЂ” СООН вЂ” м цистии+ Нез тиоцистеии цистеии ын, ) цистии сумма: Н5 — СН вЂ” СН вЂ” СООН вЂ” е- иируиат + 1ЧНа + Нез цистеии Известны три наследственных нарушения метаболизма цистина, а пмсцно цистннурпя, цнстатионинурия и гомоцистинурпя.
Цисгинррця характеризуется ненормально высокой экскрсцией с мочой ццстина (гл. 35), а также ряда диамннокислот и обусловлена дефектом транспортной системы почек, заключающимся в недостаточной канальцевой реабсорбции этих аминокислот; нх транспорт через стенку кишечника также нарушен. 1(псгагцонннурия наблюдается при дисбалансе реакций, ката,лизируемых цистатионин-синтазой и цистатионазой (равд.
21.4.2.3). Можно выделить два типа цистатионинурии: один из них связан с увеличенным синтезом цнстатионина, а другой с его уменьшенной деградацией. Скорость синтеза цистатионнна зависит от доступности субстрата — гомоцнстенна (разд. 21 4.2.3), а также от концентрации в тканях цистатионин-синтазы. У больных с недостаточностью 1че-метплтетрагидрофолат-гомоцистеин — метилтрансферазы (равд. 21.4.2.81 возникающий избыток гомоцистеина приводит к накоплению цпстатионина. Второй твп цистатионинурии связан с уменьшением активности цнстатионазы, которое наблюдается при дефиците витамина Ве, .прн этом следует, однако, отметить, что как цистатиопин-синтаза, таки цистатионаза являются пирпдоксальфосфатзависимыми ферментами.
Генетическая дефектность апофермента можст проявляться как в уменьшении эффективности связывания кофермента, так н в неспособности холофермента каталнзнровать реакцию. Го.цоцпстинурця возникает в результате нарушений метаболизма гомоцнстеипа, связанных с одним из наследственных дефектов, пеги ез. лРставолизм аминокислот. Рт 23.2.8. Метионин Некоторые из главных реакций метаболизма метионпна приведены на рис.
23.3. Наиболее важные пути метионина в метабо- етиеиии к- иепюмемиапмвснанвю нислслц поглпамеслнн л нислагпв + СН,ЬН РР,.~ Р ивенлметионин с.лмина-е-еимипалвимон+зсмевинп~нсвзсисоиг 5-мемипо и СиаозпР саассрвп —, вам и,с гамссерин ! Л». Рп и СРМ и «1.м н мтсмвслаина гигломв Р НН е но»илгсмоцимпеин анис .ИН сс иепюмеслинес кислсме Е Н я 50сс гамацн Соя СО цнсмвмианин гамасеРИИ вЂ «с' лемаиеалннел нсоапи +МНЕ циси»ни — — — -м ЗО Е Ф Рис. 23.3. Некоторые реакции метаболизма метиоиииа, при котором замедляется протекание Хе-метилтетрагндрофолатгомоцистеин — метилтрансферазной реакции (равд.
21.4.2.8). Возможны следующпе причины: 1) дефект в синтезе апофермента„ 2) недостаточный синтез субстрата — метилтетрагидрофолата, 3) неадекватнаи концентрация активной формы кофермента — метил-витамнна Вм (гл. 50) и 4) недостаточная активность К" "-метилентетрагндрофолатредуктазы (равд. 21,2.4.9). Поскольку фермент необходим для синтеза метилтетрагидрофолата, в последнем случае возникает, вероятно, «вторичный» недостаток субстрата для метнлтрансферазной реакции.
пе меТАБОЛИЗМ с н с м нс с н ННз + снп-сн,-сн с-=о е::мино.п он' зз~мнзмпан З, ,'енпзинмепзиап ин з Н,С -5--СНз о н: н н н он он 5' мп пинмиозаенозин Ног †- СНз ОГОзНз + адпнин н н )+но ннз ! носн;сн,-сн-соон помпаи*. он он 5 мемиппн" ипоз*, -З Пзопфзпз Каталптическнй комплекс, вероятно, состоит яз двух ферментов— 5-пдгноэилмегионпн-плкиятрпнсферпзы и метплтпопдснозин-фос- лизмс следующие: 1) использование для синтеза белка, 2) прсвращенне в 5-аденозилметнонин — главный донор метильных групп (равд. 2!.4.2.9) и 3) превращение (в процессе пересульфурнрования) в цистатионнн, Цистеин и дрУгие серосодержагцне соеДннвния. Два последних пути взаимосвязаны: метионин превращается последовательно в Ь-адснозилметионнн, 5-адснознлгомоцистеин и гомоцистеип.
Последний может необратимо превращаться в цистатионип, который расщепляется до и-кетомасляной кислоты и цистеина (разд. 21.4.2.3). Окислительное декарбоксилирование а-кетомасляной кислоты приводит к образованию проппонил-Сод, последующий метаболизм которого был рассмотрен выше (равд 17.5.9). Метнонин мажет непосрсдственно превращаться в а-кетобутират, риНз и мстилмеркаптан; процесс такого типа был показан на ферментных препаратах нз бактерий и печени. Сначала метионин в результате переаминирования превращается в и-кето-у-мстилтиомасляную кислоту, из последней затем образуются а-кетобутират и метплмеркаптан.
У млекопитающих дополннтсльный путь катаболпзма 5-аденозилметяонина катализируется 5схеетилтиоадснозин-фосфорплпзой. Этот путь представляет собой двухстадийную реакцию; вначале образуется 2-амнно-4-бутиролактон н 5'-метнлтноаденознн (послсдннй образуется также при синтезе спермпднна, в атом синтезе участвует Я-аденозплметионнн, рис. 22.7). Метилтиоаденознн расщепляется затем на 5'метнлтиорибозу-1-фоофат н адсннп.
Ьпн. 947 зз. Иетлволизм лмг1нокггслот. гч форгьгазы. При гндролизе аминобутпролактона образуется гомосерин, который в результате реакции, катализируемой цистатнонааой (разд. 21.4.2.3), преврашается в а-кетобутират и )ч)Нз. 23.2.9.
Треонин Известггы три следующие реакции деградации треонина у млекопитающих: 1) превращение в и-кетомасляную кислоту под действием сериа-треонин-дегидратазы (разд. 21.4.3.1), 2) расшепление до глпцина н ацетальдегнда под действием треонин-альдолазьг и 3) дегндрнрование и декарбоксилирование с образованием аминоацетона. Скорость первой реакции в печени увеличивается после скармлнвання треонина или инъекцигг кортпкостероидов. Образуюшпйся во второй реакции ацетальдегид„ окисляясь до ацетата.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
