Д.Г. Кнорре, С.Д. Мызина - Биологическая химия (1128707), страница 34
Текст из файла (страница 34)
5 8 2). Рекомендуемое название фермента— пнруаатдегидрагеиаза, а систематическое название, которое должно отражать н основную, и сопутствующие реакции, — пируват: липоамид оксидоредуктаза (декарбоксилирующая и ацетилирующан акцептор). Названия представителей некоторых других подклассов оксидоредуктаз, встречающихся при дальнейшем изложении, можно найти в приложении. Ниже лишь кратко рассмотрены некоторые ферменты, катализирующие окисление с участием пероксида водорода и молекулярного кислорода. Прежде чем приступить к описанию этих ферментов, следует отметить, что для многих из них характерно участие в качестве кофакторов сложных органических молекул, в первую очередь гека или флавиновых кофакторов. О гемопротеидах уже шла речь в г 1.1.
Флааппротснды содержат в качестве кофактора флааигс иоионуклеатид (68 а, б), сокращенно РМй, или фаааинадениндигсукаеотггд Оба кофактора, как видно на примере ЧИХ, могут присутствовать как в окисленной (68 а), так и в восстановленной (68 б) формах, и их роль сводится в первую очередь к переносу электронов от восстановителя к окислителю. Примером флавопротеида является упоминавшаяся выше глюкозооксидаза, содержащая в качестве кофактора флавинадениндинуклеотид. Число известных ферментативных превращений с участием НгОг в качестве окислителя невелико. Все соответствующие ферменты выделены в отдеггьный, 11-й, подкласс с единственным подподклассом 1.11.1. В их число входят упоминавшаяся в з 1.1. каталаза (КФ 1.11.1.6) и пероксндаза (КФ 1.11.1.7, обычно выделяется из хрена), катализирующан окисление пероксидом водорода разнообразных органических субстратов.
Оба фермента являются гемопротеидами. Ферменты, катализирующие превращения с участием молекулярного кислорода разделяются на три основные группы: аксидазы, жаиоаксщенаэъг и диоксигенагы К оксидазам относят ферменты, катализирующие процессы, в результате котоРых Ог восстанавливаетсЯ до НгОг или до двУх молекУл воды. ПРимеРами ~аких ферментов могут служить глюкозооксидаза и цитохром с оксидаза, катализнрующая окисление ферроцитохрома с до феррицитохрома по реакции 4 Цитохром суе (П) + 4Н'+ Ог-е 4 Цитохром сре (П1) +2Нг0 (1Ч.6) К монохсигеназам относят ферменты, катализирующие окисление органических соединений, приводящее к вклгочению одного из атомов кислорода молекулы г в молекулы этих соединений, и восстановление второго атома кислорода до воды для большого числа реакций, катализируемых оксигеназами, характерно участие двух доноров, один из которых включает в свой состав атом кислорода, а второй является донором водорода при образовании молекулы воды.
Природа "торосе вспомогательного донора может быть различной. Большое число монооксигеназ используют в качестве донора НАНРН. В этом случае суммарное уравне""е Реакции можно записать в вине ПП + МАВР Н + 1Р + 05 — Ф ИОП + МАВ!" + П.тО 4.2. ТРАНСФВРАЗЫ (И.7 К монооксиггназам относится важная группа ферментов, известных под общ названием цишокрр им Р450. Эти ферменты являются одновременно гемо- и с! вопротеидами, причем флавиповые нуклеотиды Выступают в качестве второ донора.
Своим названием они облзаны тому обстоятельству, что вследствие сп ецифики их строения стабильный комплекс, образуемый 00 с восстановленной формой гема в составе цитохрома, имеет лтаксилтул~ поглощения прн 450 пм, в то время как для гемоглобина и миоглобипа аналогичный комплекс имеет максимум поглощения при 420 нм.
Упомяпутая специфика строения закзючагтся в том, тио у цитохромов Р450 стабильным окспальнылт лигандом иона железа является 511- группа остатка цнстеппа апоферлтепта. Цитохтзомы Р450 в печени осуществляют гидроксилирование чуждых оргаштзму лппофильпых соединений, образующихся в качестве побочных продуктов или попадающих в организм извне (такие вещества объединяют общим названием кссирбгготгтики, от греч.хенов — чужой). Образование гидроксигрупп повышает гпдрофильиость этих веществ и облшчает их последующий вывод из организма. Кроме того, специальные цитохромы Р450 принимают участие в отдельных этапах превращения холестерина и стс роидных гормонов. Для циклической работы цитохромов Р450 необходимо участие еще одного ферлтента — МАВ!'П: цишогйзяг Р450 ргдукшпзи, которая катализнрует восстановление связанного с белком флавипового нуклеотида с полсощью МАВРН.
Наличие в живых органнзлтах вьтсокбзффектттвиотт системы цито:срока Р450 приводит в ряде случаев к нежелательным последстииялн сокращает |тремя пребывания в оргюшзлте человека лекарственных препаратов и тем самым сииж лет их терапевтический эффект, делает сельскохозяйственных вредителей устой 1пвыми к пестицидам. Диоксигеназы катализируют провращения, в ходе которых оба атома моле лы Оз включаются в состав окисляемого субстрата. Напрпмг1з, деструкция трип фана начинается с реакции образования формилкннурепшш Н вЂ” СН вЂ” СОО 1~ + ~ С СНТ~Н-СОО МН+О,— ) „, Ф Нз 1 МН вЂ” СНО Н в состав которого входят оба атома ккслорода молекулы 0 .
Фермент, катализирующий эту реакцию, является гемопротепдолт и нааывается шриншофик 0т диркситсназой (Š— трпптофан; кислород 2,3-оксидоредуктаза децшслнзующ КФ 1 13.11.11). В заключение следует упомянуть фермент, катализирующий диснропорционпрование свободного радикала ПО, образующегося в некоторых реакцеих с участием Оз и являющегося очень с|тльцыл~ окпслптелелт с!Терметгт называют сугтерзксиддислушазрй (КФ 1.15,1,1), Оп каталпзпругт реакцию ПО + ПΠ— е П 0 + О Фермент является мегаллопротеидом и в завшимостп от источника содерзшт' К классу траисфераз относят ферменты, катализирующие различные превращения, представляющие собой перенос радикала от молекулы-донора к яолекуле-акцептору и не являющиеся процессом гндролиза.
В общем виде эти превращения можно записать как Хт'+ Х Х + Ъ'2 (Х,Х Р ПТО или ОП ) (11.9) Н,М М Н то ОМН НСНТСНТСОО 70 Тстрагидрофолат (сесгаЬус)го1о1асе, ТОТ) может присоединять одноуглеродные фрагменты по атомам азота П5 и М10 или в виде мостика, связывающего зти атомы. Атом углерода переносимого фрагмента может находиться в степени окисления 1, 2 и 3. Ниже представлены известные формы производных тетрагидрофолата, причем изображены лишь узлы производных, содержащие одноуглеродный фрагмент и связывающие его атомы (70 а, б, в, г, д): .й с', НТС вЂ” М- та' СН НМ— ~а Нз,кж- ет пентетрагндрооодат н5,нтз-сн-тнр е Нз-метмптетрагмдроФОпат на-сн-тнр 3 70а М— НСО СН вЂ” М СН НМ— 11 МН Н5 Форннн»ыетрагмдроФопат И5-СННН ТНР нж З -ФОР»мптетраг дроаопат ны-нсо-тир Н5,ига-нетемнптетрагмдроодпат нз,,нтр-сн-тнр 70г 700 Систематическое название ферментов, катализирующих такие превращения, ХУ: Х Х-трансферазьт.
Например, фосфофруктокиназа (см. Х 6.3), катализирующая превуащение (Ч1. 3), по систематической номонклатуре является АТФ: фруктозо- 1-фосфат фосфотраисферазой. Разделение на подклассы определяется природой переносимых групп. К первому подклассу относят ферменты, катализирующие реакции переноса одноуглеродных остатков.
В этих процессах ключевое значение имеют два сложных органических соединения — шешратигтрофрлаш (70) и В-аденозилметионин: которого тетрагидрофолат <заряжаетсяу одноугГлавным процессом, в результате к леродным фрагментом, яв. ляется его реакция с серином, катачизируемая серии гидраксижетилтраисферазой: Систематическое название этого фермента !в соо твстствии со сказанным в начале параграфа: серии тетрагидрофолат гидроксиметилтрансфераза (К ф 2.1.2.1). Это производное, содержащее одноуглсродн фр. лс о ный ф агмент со степенью о 55, !!10- окисления атома, равно С, й двум, может либо подвергатьсн окислению д метенилтетрагидрофолата, который, в свою р д, оче е гч дает путем гидролиза Х!0-формилтетрагидрофолат: М5, М10-Снг-Тнр + МАОН М5, М107СН-ТНР + МАор Н + + + М5, М10-СН вЂ” ТНН + Нго М10-СНО-Тнг + Н (У.
г)) либо восстанавливаться до М5-метилтетрагидрофолата цо реакции ! н'! + мб,м10-сн;тнн+ мдов н =м5-сн;тнв+ мдов Приведенные окислительно-восстановительные р р е и ев ащения катализируются дегпд пгеиазой (КФ 1.5.1.5) и лгеигилеисоответственно жетилеггтетрагидгрпфплат егп р тетрагидрпфалат редукпгазпй ' (КФ 1.5.1.20). Формильное и метенильное произфо мильных фрагмектов в первую очеводные используются в качестве донора ф р редь в цепи превращений. ведущих к образованию ур п инового кольца при био- ( . 3 9.6).
Метильное производное в основная синтезе пуриновых нуклеотидов (см. направляется на мегилнрование галгацистеина с р об азованием метионина: 5Н ЯСН 1 (СНг]г + М5-Снз-ТНР (СНз)з + ТНЕ ! ' + СН вЂ” МНз СН вЂ” МН соо- СОО 1 Естественно, что часть о разую б иьвгося метионина ло мере необходимости испольбелков. Однако значительная его часть зуется живым организмом для с!и!!таза белк нревращается по реакции в 5-аденозиллгетиоиии (71) — главный метилирующий реагент в клетках, участ' выяввующий в десятках известных и, вероятно в еще большем числе пока не В эт их ленных процессов метилирования с помощью ферментов метилтрасфераз. НОСНЗ ) Н СОО ТНВ М5 Мго — Сн ТНН + Мнз асн, сн, 1 О О Н ОН г(нг 1 1рз ! + Няа5хг 1 соо- 71 аденозилметиоиин нрсврац!естся в Я-аденозилгомошктеггн.
11оследний лю,г,ст „„дролизовать<я до адсиоиша и гомоцггстенип, кото1гый снова образует метиошш в РезУльтате метизшРоваинЯ 5-ме мттиг1гаги Цюфо, ттом, Воггьгггое чггсло бггохнмичесшех превранкн~й нредетавлят собой перепое ацильных групп. Соответствугощис фсракнты ОГггедг~ггсггы и нодкласс ациллнггтгфераз (иодкласс 2.3).
В большей шгтгг этих превращений принимает учат ие специальный коферлгеггт (72) О О О Аде Π— р ! О 1 ОзРО ОН О чр ОХ ~ СНзОН МН(СН,),СО-МН(СН ) СН н г (Снг)еСОМН(СН ) «зр Е ж С А ЯСОН ЯН г НЯСНгСНгСН(СН 1 СОМН(С С помощью ацгткофсрмснта А осуществляется больцгое число реакцгггг ацилиро- еания. В качестве п)ггглгера мо:кно привести реакции ступенчатого аци.пгронаиня г)юсфата глицерина с образованием фосфатидиой кислоты — нромежуто !ного сое зннения в биосгицтезе фосфолггиггдов гг юг!ров: сн,он ! НОН + Сал-ЗСОВ н,ово', сн асов 1нон ° са.-зн СНговог (ее.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
