Lenindzher Основы биохимии т.1 (1128695), страница 77
Текст из файла (страница 77)
Ропкцио1п1оспособппя группа имцо- СН, лена крнонмм цветом НЕОН НСОН НЕОН СН,ОН фа анин мононуклнотип Пайи) . Рннл. ционноспособная группа нылолона красным цнгтом 'Π— Р— О НН., О Н С О.— Р -О у нс 1! '~ с .Сн СН „',;::ф й(~":.~ф~::. О=Р--О О ОН ОН Рис. 104 Рнбафлаиин1ни~амнн В, 1ин~о кофпрментн ми формы.
циклической системы (рис. 10-4] он имеет ярко-желтую окраску. В дальнейшем было показано, что рибофлавин входит в состав двух родственных коферментов — флавннминонуклеатида (ГМ)Ч) и флавииадениндинуклеотида (ГАЕ)], структура которых изображена на рис. 10-4. Зти коферменты функционируют в качестве прочно связанных с ферментами простетичсских групп дегидрогеназ, относящихся к классу (блавоирппяеннси„или 4лавиндегидрогениз.
В кат ализируемых этими ферментами реакциях изоаллоксазиновое кольцо флавиновых нуклеотидов служит промежуточным переносчиком атомов водорода, отщепляющихся в ходе реакции от молекулы субстрата (рис. 10-5). сукцинаяпдегидрогепаза, о которой говорилось ранее (разд. 9.13], является одним нз представителей флавиндегидрогеназ. Зтот фермент, солержащнй в качестве простетической группы ковалентно связанную с ним молекулу ГАЕ), катализирует реакцию: Сукцинат + Е . ГА(у -> Фумарат + + Е- ГАРН,, где символ Š— ГА)л обозначает молекулу фермента, связанную с ГАТЭ. У больщинс1ва других флавиндегидрогеназ ГЛ. 1О.
ВИТАМИНЪ| И МИКРОЭЛЕМЕНТЫ КАК КОФАКТОРЫ ФЕРМЕНТОВ 279 н н Субстрат Дегидрировызный суботрвт Рис. 1О-й Обратимый перенос двух атомов водороде от молекулы субстрата не изояллоксдзиновое кольна Р МН или РАО, кетелизнруемый флевиндегидрогенезой. Символ и обознечеет остальную часть флевииового яуклеотяле.
!0.6. Никотииамид-зто активная группа КофЕрМЕитОВ ХАЕ) И ХльлР О— Никотинамид О=Р ОН ОН сосн О=Р— ΠΠ— СНз О ' Адснин Н Н Н Никотиноная кислота (ни алии) ~~~-с — ья, ОН ОН Н молекулах ХЛОР' зта гидроксильпвя группа Б эгсрифидирована фосфатом Никотинамид (пиаци- ндмнд) О Н сн,— с~ с чс тсн С Ы С ) )) ! СНг — С С. С С=О Н и Флввидовый пуклсстид РМ)ч) и Ггт(л соединены с молекулами ферментов не ковалентно. В состав активного центра некоторых флавиндегидрогеназ входят также ионы железа или других металлов.
Рис. 10-6. А. Две формы ею эмине. пргдотврязияюгпего поллитру. Б. Строение активных коферментных форм этого витеминя-ннкотииямиделеиинпинукясотиде (ХА О' ) и иикотннвмидеденинд ивуклеотидфосфеге (КАОР Ь Об» эзих соедияения ссдсржят по две нуклеотидиьж сстктке, каждый из которых состоит из основания (иикстинемидв няи еденине), пятиуглеродного сехере (О-рибозы! и фосфегиой группы. Не рисунке нзсбрежены окнсленные формы нуклеотилсв. Иссствновленнзя форме ХАО сокезеие ие рис. Ньу. Н О н ) )( С СН,— С~ С С б - '') )) н н н Носстпнонленп зй флннииовый нуклсотид Недостаточное содержание в пище никотиновой кнслгппм (рис.
Н)-б) вызывает у людей заболевание, которое называется пеллагрой (от итальянского слова, означающего «шершавая кожин). Пеллагра распространена во многих районах мира. где люди питаются в основном кукурузой и едят мало мяса, молока и янц. В целях профилактики и лечения пеллагры можно использовать как никотиновую кислоту, так и ее амид-никсгпинамиг).
Чтобы кому-нибудь не пришла в голову мысль о возможности употребления в пищу табака как источника этого ви- чАсть 1. БНОмОлекулы ) --- „ н С НСн' С вЂ” С вЂ” ННе ! ) !! НС ОНО н~ н НАО' ..-т!Н н г' а н Двгидрироввнный субстрат Субстрат тамина, никотиновой кислоте было дано другое (условное) название-пианин. Никотинамил-компонент двух близких по структуре коферментов †нико«щнамидадениидинуклеощида (ХАО) и никотинамидадениндинуклеотидфосфата (ХА)3Р). Строение этих коферментов показано на рис. 10-6.
МАРР отличается от ХА)3 наличием в молекуле фосфатной группы. Эти коферменты могут находиться как в окисленной (ХАО "' и ХА)ЗР+ ), так и в восстановленной (ХАЕН и ХАОРН) формах. Никотинамидный компонент этих коферментов втраст роль промежуточного переносчика гидрид-иона, который ферментативно отщепляется от молекулы субстрата под действием специфических дегидрогеназ (рис. 10-7). В качестве примера можно привести реакцию, катализнруемую малащдегидрогенаэой, которая дегидрирует малат, превращая его в оксалоацетат; эта реакция представляет собой один из этапов окисления углеводов и жирных кислот.
Малатдегидрогеназа катализирует также обратимый перенос гидрид-иона от малата к ХАО+, в результа~е чего образуется МАРН; второй атом водорода отщепляется от гидроксильной группы молекулы малата в виде свободного иона Н~: Мвлитлыклрыаяьза 1:малат + ХА)3+ Оксалоацетат + ХАОН + Нч. Известно большое число дегидрогеназ такого типа, нз которых каждая обладает специфичностью по отношению к какому-нибудь определенному субстрату.
Одни из этих ферментов используют в качестве кофермента ХАО+, лругие — ХАОР, а третьи могут функ- н н С Ь + НС С вЂ” С вЂ” НН+Н Г ) !! НС ОНО н 1 н НАНН Рис. 10-7. Общее уравнение, поквзыввьзщее, квк НАО+ действует в качестве кофермента в ревквиек ферментвтиеиото детидрироввннк. Молекула субстрата и продукты ронкони выделены крвсным настом. Изобреженв только ннкотинемиднвв часть молекулы НАО+, оствльнви ие ее часть обозначена буквои К. ционировать с любым из этих двух коферментов.
У большинства дегидрогеназ ХАО (или ХАРР) связывается с белковой частью фермента только во время каталитического цикла, однако известны и такие ферменты, с которыми эти коферменты связаны очень прочно и постоянно присутствуют в активном центре. 10.7. Пантотеиоваи кислота- компонеиг кофермента А Пантотеновую кислоту (рис. 10-8) впервые выделил из дрожжей и экстрактов печени в 1938 г. Роджер Уильямс (брат Роберта Уильямса, установившего структуру тиамина).
Пантотеновая кислота (приставка «ан- означает вповсеместно») обнаружена во всех исследованных тканях растений и животных, а также у микртюрганизмов. Однако лишь через двенадцать лет после того, как пантотеновая кислота была получена в чистом виде, Фритц Лнпманн и Натан Каплан показали, что она является коферментом. Сначала они обнаружили термостабильный фактор, необходимый для ускорения АТР-зависимого ферментативного ацетилирования спиртов и аминов. Затем, очистив и изучив свойства этого фактора, получившего название коферменич А (кофермент ацетилирования), они установили, что в нем содержится прочно связанная пантотено- ГЛ.
1О. ВИТАМИНЫ И МИКРОЭЛЕМЕНТЫ КАК КОФАКТОРЫ ФЕРМЕНТОВ 281 Н СН,ОН с — сн,-сн,— хн — с — с — с — сн, НО О ОНСН, Пантотеаоеак кконна ХНт Реакцксннссао ссбнаа группа .С ~СН Р вЂ” О-Р— О-тСН х х Амзин р-Неркиттозтаызмн , к.й .„,.„,,...„..., Пантстсконаз каслста О ОН О Р вЂ” О Кофермент А Рис. ! 0-8. Пантотенонан кислота п кофермент А. Рис. 1Олх Роль кофермента А а реакциах, катализируемых пируаатцегилрогеназой и цитратсинтазой. Персеосиман ацетильнак группа аыпслсна красным цаегом образоаанне ацеткл-СоА Шгз — -С вЂ” СОО ' ХАП' т Сол — БН еН,О '' '*'"' — Снт .С вЂ” Б — Сел + НСОз + ХАПН Е Н' 1 1 О О Анетнл-СоА Пноуаат СОО гнз ! НΠ— С вЂ” СОО-+ С А-БН соо- Цнтрат Утнлнэацна ацетнл СоА ОЭО1Ь ~1езскэ.н с С=О Н,О— ! СН, ! СОО- Оксалоацетет Сн — С вЂ” Б — СоА Ацетил-СоА вая кислота.
Сейчас мы знаем, что кофермент А выполняет значительно более широкие функции: он участвует во многих ферментативных реакциях, в которые вовлечены не только ацетильные, но и любые лругие ацильные группы. Кофермент А (-СоА или СОА-ВН) выполняет функции промежуточного переносчика ацильных групп. Молекула кофермента А (рис. 10-3) содержит реакционноспособную тиоловую ( — БН) группу, с которой ковалентно связываются переносимые коферментом ацильные группы, в результате чего образуются пзиозфиры. Тиоэфиры представляют собой сложные эфиры тиолов, или тиоспиртов (обшая формула  — БН). На рис. 10-9 показано, как тиоловая группа кофермента А функционирует в качестве переносчика ацильной группы.
В ходе первой реакции, изображенной на рис. 10-9, окислительное декарбоксилирование пирувата под действием иируеагидегидрогеназ ного комилекса приводит к образованию ацетнл-СоА. В ходе второй реакции ацильная группа ацетил- СоА под действием иизиразисиннгаэы переносится на оксалоацетат, который преврашается при этом в цитрат. Этой реакцией начинается лимонный цикл- центральный путь окислительного расшепления углеводов и жирных кислот в аэробных условиях (гл. 16). Группа витамина Вб включает три родственных соединения: ниридоксин, нири- ЧАСТЬ 1. БИОМОЛЕКУЛЫ ! Н вЂ” — ННэ НО ' СНэОН Н,С ! Н С=О Н ) Н вЂ” С вЂ” ОН НО СН ОН Н,С ~.
Н НО СН,ОН НэС-~ Пиридоксамин Пирилоксаль Пиридоксин Пиридоксамннфоафат (донор аминогруип) Пиридокогмьфаафнт (акцептор аминогрунп) Н Е вЂ” ф — С вЂ” Н Р)Н а-Кетоглутарнт Глутамнт Антенных' форхэы нитным!а Ви э( Кофсрл~пнтныа формы ситамино В С=О О' ) НО. ' СН,— Π— Р— О НС О СОО СН, ) СН, +Š— ф — С вЂ” Н )) Н вЂ” С вЂ” Йн 0 СОО СОО Н С! )х е — ф — С вЂ” Н С=-О НН СОО Оксахонцстат Сухэмнрнпл ронхцин. "Глутнмат + о -Кетоглутнрат + Асаартат В дакгаль и пиридоксамин (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
