Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_3 (1123311), страница 126
Текст из файла (страница 126)
В настоящее время известно более 70 ферментов, при функционировании которых используются производные СоА или АПБ. Деградация молекулы СоА изучалась главным образом в опытах с препаратами печени и почек крысы н почек лошади. В результате превращений образуются пантотеиовая кислота и цистеамин; последний превращается в гипотаурин (разд. 23.2.7.2).
СоГ1 — е- дефосфо-Сод — ~ 4сфосфоцантетеин — е — и оантотеновая кислота + цнстеамнн 50.6.2. Недостаточность Необходимость пантотеновой кислоты в рационе человека нв установлена, однако она является незаменимым фактором питания для всех исследованных видов животных. У крыс при недостатке пантотеновой кислоты наблюдается задержка роста, нарушение функции размножения, поселение Волос (у черных крыс) и гемор~рагический некроз коры надпочечников, приводящий к ее гипофункции. Продолжительность жизни крыс прп недостаточности ,пантотеновой кислоты может быть значительно увеличена путем Введения адекватных количеств соли илп кортикостероидов. Этн наблюдения согласуются с данными об увелнчснив у нормальных животных синтеза СоА из свободной пантотеновой кислоты в коре надпочечников после введения АСТН н об уменьшении на 50Ъ стимулируемой АСТН секреции кортикостерона у крыс с недостаточностью пантотеновой кислоты.
Незадолго до гибели крыс с недостаточностью пантотеновой кислоты печень их содержит только 50Ъ (по .сравнению с нормой) СоА и утрачивает способность утилизировать пнруват и ацетилировать и-аминобензойную кислоту. распространение пантотенопой кислоты сходно с таковым других виитаминов группы В; дрожжи, печень н куриные яйца относятся к числу наиболее богатых источников.
Важными источникамн являются мясные продукты и молоко, учитывая концентрацию витамина В этих продуктах н потребляемое количество последних. Большинство фруктов и овощей относятся к числу относительно бедных источников. Адекватная ежедневная доза витамина составляет около 5 — 10,мг. 1740 ть питания 50.7. Биотин В 1936 г.
Кегль и Теннис выделили в кристаллическом виде из яичного желтка фактор роста дрожжей, который они назвали биотином. За несколько лет до этого фактор, необходимый для роста и дыхания КШоййпт, был назван кофермснтом )с. После выделения бнотина было установлено, что этн факторы идентичны. Батеман установил, что включение в рацион крыс большого количества сырого яичного белка вызывает у животных симптомы токсикоза, а в 1926 г. Боас описала вызываемый яичным белком у крыс синдром, при котором наблюдаются дерматит, выпадение волос и яарушение координации движения мышц.
Она опыетила также, что дрожжи, печень и некоторые другие пищевые продукты содержат фактор, который зашншает крыс от нарушений, вызынаемых яичным белком; в 1940 г. Гьорги и Дю-Внньо и их сотрудники установили, что этот фактор и биотин являются 1гдентпчнымн; была установлена структура бнотнна. 50.7.1. Биогенеэ Биосинтез бнотина изучали у различных плесневых грибов и бактерий. Путь биосннтеза, который, по-вндимому, наилучшим образом объясняет результаты исследований, проведенных на Е. сой и других микроорганизмах, приведен на рнс. 50.5. Все углеродные атомы пнмелиновой кислоты включаются в биотнн; эта днкарбоновая кислота, а также оленновая н азелаиновая кислоты могут заменять биотнн в культуральной среде ряда микроорганизмов. Можно полагать, что окислнтельное,расщепление олеата по 9,10-двойной связи приводит к образованию азелаиновой кислоты.
Из СоА-производного последней образуется ацетнл-СоА и пнмелонл-СоА по обычному пути процесса 6-окисления. Оба производных пеларгоновой кислоты (рнс. 50.5) поддерживает рост ряда мутантов Е. сой, не способных синтезировать биотин. Аминотрансфераза иэ Е. сой использует при образовании 7,8-днамянопеларгоновой кислоты в качестве донора аминогруппы исключительно 5-аденозил-ь-метионин 1ше1(Або)1. Продукт реакции 5-аденозил-2-оксо-4-метилтиомасляная кислота распадается с образованием 2-оксо-3-бутеновой кислоты и 5'-метнлтноаденозина. Источник атома серы остается неизвестным.
Рассматриваемый путь биосинтеэа тормозится при наличии в среде бнотина. В ферментах, содержашнх биотин, последний ковалентно связан (амидной связью) с и-амнногручзпой остатка лизина. Присоединение осуществляется в результате активации бнотина АТР и последуюшего взаимодействия с белком, катализируемого сннтехазой холокарбоксилазы: б-биотин + ЛТР ч==ь Л-биотинил-бсаленилат + РР; И-биотинил-бсаленилат + акокарбоксилаза — ю. холокарбоксилаза -1- АМР 174! юо. ВодоРАствоРимые витамины СН 'Н вЂ” СН 2 ( 2 ! 2 СН,— СН2 ! (СН2)2СН=СН СН2 (СН2)4СООН вЂ” — НООС СН2 [СН2)4СООН оаеиноааи ниспоп42 ааепеиноааи несносна ! 1 ЕСА 4 СО5СоА СН2 СН2 ! СН вЂ” (Сн,) Соон 4 — — — — — - СоА5ос Сне — (СН,)есоо~ 2 4 + Сон пимепоип СоА ааенаоип-СоА | + апенин + пириеонсапирссфап4 (Чне ЫН2 ! ' ! НС вЂ” СН СН СН2 — (СН ) СООН ! т.а-биаиинопеаартоноаан неспета |~ ~ л~~ ЫН2 О (! Н вЂ” С СН Си~по.оа 7-непоо- а-амииопепаргоноаае ниспопоа О С н)ч ын ! ! НС вЂ” СН ! ! н с сн — (сн ) соон О !! С НХ ЫН ! ! НС вЂ” СН Н СН вЂ” (СН2)4СООН + "5" 5 биоп1ин Веспоиобноп4ин Рпс.
50.5. Предполагаемый путь бпоспптеаа бпотппа а бактериях и плеспеаых грибах. 50.7.2. Метаболизм Из бяотпновых холофермеитов в результате протеолиза освобождается биоцитин (е-биотиниллизин). Из последнего под действием 644оцигипазы печени и крови образуются биотин и лизин. У млекопитающих боковая цепь бнотина подвергается обычному ))-окислению; прн этом образуются 2 моля ацетил-СоА. судьба кольцевой структуры неизвестна. Бнотпн является простетнческой группой различных ферментов, каталнзпрующцх включение СР2 в органические соединения, в частности ацетил-СоА — карбоксилазы, пропионил-СоА — карбоксилазы, метнлмалонил-транскарбоксплазы и пируваткарбоксилазы, В связи с этим понятно, почему ткани животных с недостаточностью биотнна характеризуются пониженной способностью лгключать СР2 в оксалоацетат н синтезировать жирные кислоты.
1742 чь питАниГ 50.7.3. Недостаточность Недостаточность биотина у животных не может быть вызвана просто содержанием их на рационе без витамина, по-видимому, вследствие того, что синтез биотииа осуществляется кншечньгми бактериями. Нелостаточность наблюдается либо при стерилизации желудочно-кишечиого тракта, либо при потреблении сырого яичного белка, либо после введения антиметаболитов биотина. Вскоре после того как были обнаружены последствия потребления сырого яичного белка, было установлено, что в последнем содержится глнкопротеид овидии, который взаимодействует с биотином и препятствует его всасыванию из кишечника.
Авидин 1(М 70000) состоит из четырех идентичных субъединнц, каждая нз которых содержит 123 аминокислотных остатков; последовательность аминокислот установлена. Каждая из субъединиц связывает биотин (й =10'а М '). При денатурации авидина его биотинсвязывающая способность утрачивается. Исключительно сильное необратимое связывание биатина дает основание полагать, что оно имеет существенное значение для физиологической функции авидина в яйце; последняя, однако, еще не выяснена.
Авидин применяется в экспериментах в качестве ингибитора биотинсодержащих ферментов. Оксибиотии, в молекуле которого вместо серы находится кислород, может заменять биотин .в питании большинства нуждающихся в последнем животных, в том числе крыс и кур; оксибиотии, по-видимому, сам функционально активен и действует, не превращаясь в биотнн. В обычных условиях млекопитающие получают достаточное количество биотина в результате бактериального синтеза в кишечнике; у человека суммарное выведение биотина с мочой и фе:калиями обычно превышает потребление его с пищей.
Биотин широко распространен; к числу наиболее богатых им продуктов относятся говяжья печень н дрожжи, однако большинство животных тканей бедны этим витамином. Арахис, шоколад и яйца содержат значительные количества биотина. На основании изучения Иотребности крыс было высказано предположение, что ежедневная иотребность человека составляет приблизительно 10 мкг биотина; возможно, однако, что нет реальной необходимости в поступлении биотина с пищей, 50.8. Фолиевая кислота (фолацин) Этот фактор питания был открыт Дейем, который установил, что дрожжи оказывают лечебный эффект при пищевой цитопении у обезьян, вызванной содержанием последних на «кукурузном» ЗО.
ВОДОРАСТВОРИАЭЫВ ВИТАМИНЫ 174з ационе такого же типа, который вызывает «черный язык» у собак. ффективные концентраты витамина были получены из листьев йипината, и это прпвело к названию ефолиевая кислота» (от лат, 1о((илт). Строение фолиевой кислоты приведено ниже. о-аиинобенэойная нислопга 2-яэгино-4-снси- б-ягепгнлппгеяиаин глугпаминооая нислопи о Ы 'С С вЂ” СНэ — Ы -г, Ф вЂ” С вЂ” Ы вЂ” С вЂ” СНэ — СН вЂ” СООН н ы — с с сн соон Х Х пгпауаееая иислсяэа пгпсяонпгпуиоминсеая нислогпа (фолио ая нислсгпа) Молекула содержит глутаминовую кисло~у, п-вминобензойную кислоту и пторин; соединение, содержащее птерин и п-аминобенвойную кисло~у, называется птероевой кислотой. Принеденная структура является птероилглутаминовой кислотой (из печени). Фолиевая кислота бактерий содержит три остатка глутаминовой кислоты, соединенные у-глутамильными связями. Многие ткани животных содержат петроилгептаглутаминовую кислоту, остатки глутаминовой кислоты которой также соединены у-глутамильныгми связями.
Синтетические птероилглутаминовые кислоты, у которых остатки глутаминовой кислоты соединены ят-глутамильньгми овязямв, способны поддерживать рост бактерий; птероил-у-глутаминовые кислоты оказываются эффективными и как компоненты среды, обеспечивающей рост бактерий, и как терапевтическое средство при лечении макроцитарной анемии у человека. В тканях животных имеется фермент, гидролизующнй встречающиеся в природе птероилполиглутаматные соединения до .птероилглутаминовой и свободной глутаминовой кислот.
50.8.1. Биогенез Гуанозинтрифосфат (1) непосредственно участвует в синтезе птеридина, как паказаяо на рис. 50.б. Фермент из Е. Вой (лт 210000) катализирует раскрытие кольца с уходом атома С-8 мурина в составе формиата и образованием дигидрокеотеринтри'фосфата (1Ъ'). Постулируемые интврмедиаты 11 и П1 не были выделены, ~(Отметим, что перегруппировка, приводящая к включению части рнбозы ~в кольцевую структуру, подобна той, которая происходит при образовании триптофана н гистидина (гл. 20).1 2-Амино-4-оггси-б-оксиметилдигидроптеридин (уг) и его пирофосфорный 1745 зо.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
