Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_2 (1123310), страница 87
Текст из файла (страница 87)
Если же деацилнрование осуществляется на более ранней стадии, то возникает возможность метаболических превращений по пипеколатному пути (рис. 23.10). Катаболизм лизина у микроорганизмов протекает через стадии образования промежуточных соединений, покааанных на рис. 23.11. Взаилропревращение о- и ь-лизина катализируется пирнкоксальфосфатэависнмой йаиемазой. При действии ь-лизин-олсиееназы (М 191 ООО) иа ь-лизина образуется Ь-амнновалерамид. Молеиула этой оксигеназы содержит две молекулы ЕАО н, по-видимому, катализирует окисление, дезаминирование и декарбоксилироваяие.
Образовавшийся амид превращается затем дезамидазой в б-аминовалернановую кислоту. Из последней в результате переаминнрования образуетса глутаровый полуальдегид„-далее через стадии глутарнл-СоА, глутаконил-СоА, кротонил-СоА происходит образование апетил-Сод Следует отметить, что переамивирование б-аминовалерата с образованием полуальдегнда и последующее окисление до глутарате пронсходвт также у крыс.
Некоторые С1оэтгтйга сбражнвают лизин; при этом первоначально происходит обратрглрое превращение ь-лизина в 2+лизин, катализируемое пиридоксальфосфатзавнсимой аминомугазой (М 2ВЬ ООО): вь митлиолизм В ходе етого превращения происходит перенос амииогруппы от а- к р-углеродно- му атому и атома водорода (в противоположном направлении). При окислении ь-р-лизина образуютси конечные продукты ферментации, а именно ацетат, бути- рат и гчн,.
23.2.13. Аргинин Катаболизм аргинииа у млекопитающих, приводящий к образованию ориитина и мочевины„был описан выше (равд. 214.4). Был также рассмотрен путь дальнейших превращений аргинина [разд. 23.2); этот путь характерен также для В. зиЬ((1(з и Е. соВ. У других микроорганизмов осуществляются различные пути катаболнзма аргиициа. В ходе одного из таких путей происходит деградация до агматииа (равд. 22.633.) и 1,4-днаминобутаиа, далее образуются спермив и спермидин (равд.
22.6.2); в ходе другого луги образуется цитруллин, а из последнего — орвкгнн; еще один путь вкщочает последовательность превращений: у-гуаиидинобутнрамид — у-гуаиидиномасляиая иислота — ьяитарвый полувльдегнд; наконец, деградация по путо: а-кетоаргпнии у-гуаиидпнобутпральдегпд у-гувнпдпиомасляиая кислота — ьт-алгииолгасляиая кислота+мочевииа. 23.2.14. Гистидин Из гистидина в результате переаминирования может образоваться соответствующий имидазолпируват; однако главный путь деградации гистидина начинается катализируемым гистидин— аммиак-лиазой, гг, р-элиминированием молекулы ХНз с образованием урокановой кислоты. Механизм этой реакции включает промежуточное образова~ние аминофермента.
гистидин Н ! КО + НГ„'= — С вЂ” С=СН вЂ” СООН+ ЫНт — Е Нч Хн ) г.о Н )ЦНз+ Е црокаиавая кислогча Гнстидин — аммиак-лиаза печени крысы является ферментом, нуждающимся в сульфгидрильных соединениях. В активном центре фермента (М 200 000) находится остаток дегидроаланина гг Хйз ! ! НС= — С вЂ” С вЂ” Сн — СООН+ Е ! ! ! Ыы ~ЫН Н С Н Н (4' НС =С вЂ” С-СН вЂ” СООН— ! ! ы.
инн С Н ОН 959 яз. метлволизм АА1И$юкт!Слет !н МН (СНх=С вЂ” СΠ— ). Активность фермента в печени крысы значительно увеличивается в период, предшествующий половой зрелости, достигая уровня, который сохраняется у взрослого животного. Увеличение активности у молодых животных ускоряется при гипофизэктомии, что указывает на тормозящее влияние гипофизарных гормонов на активность и (или) синтез фермента. У лиц с врожденным заболеванием гисгмдмнелнхей гистидин — аммиак-лиаза отсутствует; это приводит к повышению содержания гистидина в крови и моче.
Уроканатгидратаза катализирует трансформацию урокановой кислоты в имидазолон-3-пропвонат. Эта реакции характеризуется вовлечением элементов воды и осуществлением процессов внутри- молекулярного окисления и восстановления; ее механизм еще не установлен. Далее имидазолоипропионат-гидролаза осуществляет гидролиз до а-формиминоглутаминовой кислоты. Формимииовая группа может быть перенесена специфической трансферазой в Мз-положение тетрагидрофолиевой кислоты.
)т(з-Формиыинотетрагидрофолиевая кислота гидролизуется, циклизуется в )т)Б,Х'е-метенилпроизводное; далее может образоваться Х!о-формил- или гтз,К!о-метилентетрагидрофолиевая кислота (рис. 21.2). Таким образом, атом С-2 импдазольного кольца гистидина возвращается в пул одноуглеродиых фрагментов. Животные и люди с недостатком фолиевой кислоты или витамина В,т выделяют большие количества формиминоглутамииовой кислоты; это свидетельствует о том, что главным путем метаболизма формиминогруппы является ее превращение в метильную группу.
Небольшое количество имидазолон-3-пропионата может окисляться до гидаитоин-б-пропионата, который ие подвергается дальнейшим превращениям, а выделяется с мочой. Пути метаболизма гистидина приведены на рис. 23.12. У некоторых микроорганизмов формнмнноглутвмнноввя кислота подвергается гклролкзу либо до глутзмзтз н формвыядз под действием формиииноглдтаматлидролазы, либо до формнлглутзмвтв н гчн; нод действием я-формах-г-елязаиазимииоеидролазм.
Последний фермент (М !ОО ООО) состоит нз двух одннзковых субъедннню Исследовзнкя, проведенные нв микроорганизмах, позволнлн выяснять регуляторные л|ехзннзмы, функцнонкруюптне нв путя дегрздвцнн гнстндннв. У К!еЬз!е!!а аетояеаез гнстнднн зммнвк-лнззз. уроклнзтгндрлтвзз я формнмнноглутзмзт-гндролазв нндуцнруютсн гнстнднном н уроквновой кислотой, з репресснруются глюкозой н глнцернном. Эрготионеин — бетаин 2-меркаптогистидниа находится в высокой концентрации в эритроцитах человека (20 — 30 мг!'100 мл цельной крови) и обнаружен также в печени и мозге; его содержание высоко в семенной жидкости кабана.
Этот бетаин, возможно, выполняет у млекопитающих определенные метаболические нс лгитаьо22иарг НС С СНВ СН НС С СН СН ! 1 ! 1 ! 1'+-— К»С..КН Кнз К» К-Снз КН, Н Н Гивпп мин 1 мевилгисгпамин НС=-С вЂ” СН вЂ” СН вЂ” СООН К» К вЂ” СНВ КН Н 1м.
л а НС=С-СН,— СН вЂ” СООН Н НС=С вЂ” СНз — С— 1 ! К»С КН НС=С-СН,— СН вЂ” СООН ! — К. К КН2 Н а зввилгисвирин Н имиаазолпиропиного ИИСПО2ПЗ НС=С вЂ” СН,— СООН 1 1 К КН Н Имиаазол уксусная кислопза НС==С вЂ” СН=СН вЂ” СООН ! К» КН Н уроканоаая кислова О=С вЂ” СН вЂ” СН,— СН,— СООН О=С вЂ” СН вЂ” СН — СН — СО ОН вЂ” 1 НК КН К»С,,КН Н гиаанвоннирпропионоаан имиаазолонпропионоазя киглапза кислова КН НООС вЂ” СН вЂ” СН,— СН — СООН з — — НООС вЂ” СН вЂ” СН вЂ” СН вЂ” СООН 2 глугпзми22озае ккглоп2а + 1 'С, +Кнз С=КН Н М-формиминг2глувзминокзп кислова 1зие. 23.12.
Пути иетабоаиака гиетидина. ТЗ.МЕТАБОЛИЗМ АА1ИНОКИСЛОТ. ГЧ функции, однако пока они неизвестны; присутствие этого вещества отражает, по-видимому, его потребление с пищей растительного происхождения. Ничего неизвестно о конечных продуктах метаболизма эрготионеина. 23.2.15. Триптофан Деградация триптофана у млекопитающих осуществляется в основном по двум путям. На одном иэ путей происходит окисление триптофана до 5-Охситриптофана с последующим декарбоксилированием в 5-окситриптамии (серотонин). Этот путь, а также путь, ведущий к индолуксусной кислоте, были описаны выше (разд. 22.5.3.3). По другому пути происходит окисление до кину- ренина, который превращается далее в ряд промежуточных соединений и побочных продуктов (рис.
23.12); все они (за исключением глутарил-СоА) выделяются с мочой; сумма их примерно соответствует общему количеству метаболизироваиного трнптофана. Окисление триптофана до 1У-формилкинуреяииа катализируется тршггофан — 2,3-диоксигеиазой (М 103000). Фермент состоит из четырех субъединиц Одинаковой молекулярной массы; каждый моль тетрамера содержит 2 г-атома меди и 2 моля гема. Для функционирования фермента необходимы либо ферро-, либо ферригем и Сп'ч Диоксигеназа широко распространена в природе и получена в высокоочищенном виде нз цитозоля печени и из Рзеипотопаз.
В печени фермент находится как в форме апофермента, так и в форме холофермента; при этом первая форма является доминирующей. Введение крысам гематина (гл. 32) илн предшественника гема б-аминолевулината (разд. 22.4.1) повышает активность триптофан-диоксигеназы, Триптофан-диоксигеназа появляется в печени крыс спустя !0 дней после рождения, однако синтез ее может быть индуцирован кортикостероидами в более ранний период (гл. 45). Введение стероидных гормонов или субстрата триптофана в период, когда фермент уже имеется, повышает уровень его активности.
Повышение уровня триптофан-диоксигеназы после введения кортикостероидов является результатом стимулирующего влияния последних на синтез специфической информационной РНК (ИРНК), которая кодирует (гл. 26) синтез апоферментз диоксигеназы. С другой стороны, повышение уровня активности диоксигеназы после введения триптофана обусловлено не действием его на синтез мРНК (синтез осуществляется нормально), а уменьшением скорости деградации апофермента и увеличением насыщения фермента субстратом. При врожденной болезни Харгнупа (сопровождающейся за держкой умственного развитии) пз-за недостаточности триптофаи- но метлволизм диокснгеназы лишь незначительная доля потребляемого триптофана окнсляется в формнлкинуренин.
Гидроксилирование кинуренина катализируется кинуренин-3- оксигеназой; в реакции участвуют ХАВРН и Оь Фермент специфичен к кинуренину, и гидрокснлнрование происходит только в положении 3. 3-Оксикинуренин (у насекомых он является предшественником зрительных пигментов оммохромов) экскретируется у млекопитающих с мочой в виде либо гликозидуроната, либо О-сульфатного или М-а-ацетильного производного. Пиридоксальфосфатзависимый фермент кинурениназа каталнзирует расщепление как кинуреиииа, так и 3-оксикинуренина до антраниловой и 3-оксиантраниловой кислот соответственно; в обоих случаях другим продуктом реакции является алании. 3-Оксикинуренин расщепляется примерно в два раза быстрее, чем кннуренин. Последний вступает также в реакцию переаминирования; из кетокислоты в результате замыкания кольца образуется кннурениновая кислота. Дегидроксилирование кннурениновой кислоты приводит к хинальдинавой кислоте.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
