Lenindzher Основы биохимии т.2 (1128696), страница 75
Текст из файла (страница 75)
Объединение семи ферментов понадобилось, вероятно, для того, чтобы ускорить последовательные этапы синтеза жирных кислот. Центральное место в этой системе занимает ач»»лпореиосящцц белок (АПБ), с которым ковалентно связываются промежуточные продукты бносинтеза жирных кислот. АПБ -сравнительно небольшой термостабильный белок с молекулярной массой 9000. Роль простетической группы в АПБ играет йсфосфопантетеии (рис.
21-5), который входит также и в состав кофермента А. В молекуле фосфопантетеина содержатся витамин па»»вотеиовая к»»слепи (разд. 10.7) и сульфгидрильнаи группа. Фосфопантетеин ковалентно связывается через фос- гл. 21, Бносннтнз лнпндов 627 Понюептпдпаз пель АПБ О-Р=О Ппвтптепаюя ьж зша 4'-фо фюгюгге- тепп Рис. 21-5, Проегетнческую группу ацилперено- сяшего бел«а образует 4'-фосфопантетепв, «о- валентно связанный с пццюкснльной группой пствтпа перина полппептнлной цепи. Фосфо- пантетенн, в состав «оторого входит витамин В (пантотеновап кислота), содержится в молекуле СоА [рвзд. 10.7ь Во время си«таза жяриых кис- лот БН-группа фосфопантетенна сщчкнт мес- том свюывавня малонильных групп.
фатную группу с гидроксильной группой остатка серина в молекуле АПБ. Функция АПБ в биосинтезе жирных кислот аналогична функции кофермента А в окислении жирных кислот. В процессе построения цепи жирной кислоты промежуточные продукты образуют эфирные связи с АПБ, тогда как при окислении жирных кислот промежуточные продукты образуют эфирные связи с коферментом А. Предполагают, что 4'-фосфопантетеиновая простетическая группа АПБ вместе с остатком серина, к которому она присоединена, служит «подвижной рукой», переносиц(ей в правильной последовательности ковалентно свя- Н5 — Суз НБ-лйп ( С(ц налопав пые грумы прпсседппяются зфпрпсп ББН связью «-БН-группе Рпс.
21.4. Схематическое изображение синтаз- ного «омплекса, «атализирующего образование жирных янслот. В животных тканях ферменты, участвующие в впитаю жирных кислот, струп- пированы вокруг вцилпереносяшего белка (АПБ1 4'-фосфопантетепновая проегетическая группа (Фп) св«вана с остатком перина (рис.
21-5) Она образует как бы пполвюкную рукуп (длиной 2,0 нм), которая переносит ос- татки жирных «испат от пктнвного центра од- ного фермента к активному центру другого (на схеме против часовой стрелки) В клетках ба«теряй и растений ферменты синтазной сис- темы жнрных «нслот существуют не в форме клаетерз. а в ваде отдельньж полипептидов.
занные остатки жирных кислот от одного активного центра фермента к другому (рис. 21-6), подобно тому как это имеет место в пируватдегилрогеназном комплексе митохондрий (разд. 16.2). Синтаза жирных кислот содержит суп(потаенные для ее активности сульфгидрил иные Рис. 21-7.
В молекуле сннтазы жирньж кислот имеются две существенные для катализа БН- группы. Одна БН-группа принадлежит проси- тической группе 4ьфщфопантетвина (Фпй а другая — активному остатку цисгеина (Сувь Обе — БН-группы участвуют в синтезе жирных кислот. Сульфгидрильная группа фосфопани- теина в молекуле АПБ служит местом связы- вания малонильных групп. Буква Е обозначает весь сннтаэный комплекс лля жирных гшслог. 628 чАсть и. Биоэнергетика и метАБОлизм НЗ вЂ” Сув НБ — Фп СНв — С вЂ” 8 — Со А ъ , .$ О Ацети 1-СоА А1й -ыв тн.тгпоугйв рвм .—.8 — Сув А18» мпюнит- траит)ьтж ы Ъ вЂ” СОА Иалонил.ооЛ СВя.",,тС1 Я вЂ” Сув $ — Фп НБ — Сув Е ,г' НБ — АПБ Ацетцл — Б — СоА + Синтата, "нагруженная" ацетильной и малонильной группами Ацетцл — Б — Сув Е НБ — АПБ СоА — БН + СоА — БН + группы двух типов (рис. 21-7). Одна --БН-группа принадлежит 4-фосфопацтетенновой простетической группе АПБ, а другая — специфическому остатку цистеина в молекуле 3-кетоацил-АПБ- — синтаэы (равд.
21.5, а). Обе эти — — БН-группы участвуют в биосинтезе жирных кислот. Построение пепи жирной кислоты может начаться лишь после того, как обе сульфгидрильные группы будут «нагружены» соответствующими ацильными группами. Это происходит в результате двух последовательных ферментативных реакций (рис. 21-8).
В ходе первой реакции, катализируемой АПБ-аиетпилгпрансфераэой, ацетильная группа ацетил-БСоА переносится на — БН-группу остатка цистеина синтазы (обозначенной буквой Е): В ходе второй реакции малонильная группа малонил-Б-СоА переносится на сульфгидрнльную группу фосфопантетеина АПБ. Эта реакция катализируется АПБ-малонилглра нефе ризой: Ацетил — Б — Сух Малонил — Б — СоА + Е НБ — АПП Суммарный результат этих двух реакций состоит в том, по с синтазой оказываются ковалентно связанными две ацильные Рис.
21-8, Накрутка синтаты ацетильной и малонильной группами; первее свевыиаетси с — ВН-группой цнспына (Сув), а вторав — с - вн-группой е'-4юсйюпантетеина [ерп). ветупвюпме и реакцию малонильиые группы всегла присоелинвются к ВН-группам 4нжфопвнтетеина. Ацетил — Б — Сув Е Мвлонил — Б — АПБ группы: ацетильная группа (присоединившаяся к — БН-группе цистеина) и малонильная (присоединившаяся к БН- ГЛ. 21.
БИОСИНТЕЗ ЛИПИДОВ группе фосфопантетеина). Эти две ацнльные группы расположены в молекуле фермента довольно близко друг от друга. Теперь синтаза готова к процессу наращивания цепи жирной кислоты. Важно запомнить, что малонильная группа связывается только с — БН-группой пантетеина. 21.Б. Присоединение наждно ,(нухуглерО,(ВОРО фрагмеита происхОлзп и четыре этапа На первом нз четырех этапов удлинения углеродной цепи жирной кислоты ацетильная и малонильная группы, ковалентно связанные с — БН-группами синтазы, подвергаются конденсации с образованием ацетоацетнльной группы, ковалентно связанной с — БН-группой фосфопантетеина: одновременно с этим происходит выделение молекулы СО2.
Эту реакцию катализирует 3-кшпоавил-АПБ— синтаза: Лцетил — 8 — Сув Е т Н' Маяонил — Б — ЛСР НБ — Суя Е т СО, Л цетсапети.» — Б — ЛСР Обратите внимание на то, что ацетнльная группа переносится с — БН-группы цистеина на малонильную группу, которая связана с --БН-группой фосфопантетеина; таким образом, она становится концевым двухуглеродным звеном вновь образованной ацетоацетильной группы (рис.
21-9). При этом апетильная группа вытесняет свободную карбоксильную ~руину остатка малоната в виде СО2. В ходе этой реакции образуется та самая СО„которая исходно включилась в молекулу малонил-СоА путем описанной выше ацегнл-СОА-карбоксилазной реакции. Таким образом, в ходе биосинтеза жирной кислоты двуокись углерода не используется для построения ковалентного остова молекулы жирной кислоты, Ацетильпая группа .~ гн СНзС вЂ” Б — Сув — у" Чтшонильная группа 6~~ НБ — Сув — 2 ' Е СН,— С-4~ВУф~~нц»Б-фп-ЛЩ / о:»..'..„.'-'ф':, З.интсицил г-ЛПБ Риг 21-9. Реакция конденсации в биссинтезе мирным кислот. Отшепление СО» от ыалонильиой группы (показана красным влетом) сознает лвижуюцуш силу для переноса вцетильной группы (на сером фоне) от Суя — БН на 2-й углеролиый атом малонильной группы.
Исяодная апетильная группа по завершении синтеза жирной кислоты становится послелней двузуглеродной единицей метильного конца молекулы жирной кислоты. а играет роль катализатора. поскольку каждый раз при присоединении новой двухуглеродной единицы она регенирирует, отщепляясь от растущей цепи жирной кислоты. Зачем клогкам понадобилось создавать малоннльную группу из ацетильной, присоединяя СОз, которая затем вновь отщепляется при образовании ацетоацетата? Ответ на этот вопрос заключается в том, что при отщеплении СО, от малонилъной группы резко возрастает реакпдонная способность оставшегося двух- углеродного фрагмента и благодаря этому он может быстро взаимодействовать с ацетнльной группой (рис.
21ь9). Апетоацетил-Б-АПБ подвергается далее восстановлению по карбонилыюй группе с образованием П-3-гидроксибутирил-Б-АПБ. В этой реакции, катилизируемой 3-кетоавцл-АПБ — -редуктаэогь ЧАСТЬ Н, БИОЭНЕРГЕТИКА И МЕТАБОЛИЗМ НЯ вЂ” Сук Е + )ЧА)3РН + Н' Ацетоацетил — Я вЂ” АПБ НЯ вЂ” Сув Е + ХАБР' П-3-гидроксибутиркл — Я вЂ” АПБ НБ — Суз СН,— С вЂ” СН,— С вЂ” Б-Еп 1 О О Ацетоацетил Ч.АПБ НАЮРН тн' НАПР+ в. Дегидратация нк — суз Нз--Суз н ! сн,— с=-с — с — к — йп Н О врявсчузг1утеионл.с-А11Б НАОРН + Н+ НАОР сн,— сн,— сн,— г,— к — ез !! О ! Бутирил-3-АПБ СН.— СН,— СН,— С вЂ” Б — Суз О Н ! сн,-с-сн,— с — в — йп ! !! ОН О 3-гилроксибутирил 5-АПБ в качестве донор» электронов исполь- зуется )ь)А13РН )рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
