Биохимия 2 (1984) (1128710), страница 63
Текст из файла (страница 63)
Эти производные тетрагидрофолята служат донорами одпоуглеродпых фрагментов тн— Н Рннкционнооноеобнаа часть но»михом тнтрагндрофонпта Часть Н1. Биосинтез 236 предшественников макромолекул в самых различных йосси»»тетичеслих реикииях. Метиопип синтезируется из гомоцистеина ну~ем переноса метнльпой группы Х'-метилтетрагидрофолята, как будет описано ниже. Некоторые атомы углерода пурипов происходят из Х', Х'о-метенильного и Х'о-формильного производных тетрагидрофолята.
Метильная группа тимина (пиримидннового основания) происходит из Ха, Х'о-метилентетрагидрофолята. Это производное тетрагидрофолята служит также донором одноуглеродного фрагмента при синтезе глицина из СО» и ХНа в реакции, катализируемой (лицин-синтазой: СО, + ХН,; + Х', Х'о-метилентетра- гидрофолят + ХАВХ вя Глицин + + Тетрагидрофолят + ХАВ . Итак, в биосинтетических реакциях используются одноуглеродные фрагменты всех трех степеней окисления. Кроме того, тетрагидрофолят служит акиептором одноуглеродпых фрагментов в катайолических реакциях. Основной источник одноуглеродных фрагментов — реакция преврац(ения серина в глицин, в результате которой, как уже говорилось, образуется Х', Х'о-метилентетрагцдрофолят.
Серии Таблица 3) Д. Олиоуглеролнме грунин, переиоснмме тетрагилрофолатом Наиболее восстановлен- — СН, (метильная) н,с ив ив Н «влветил- татрагидрофолат гч н Тетрагидрофолат «',«'ь нетилеитетрапоамфов НЯОР. Формивт + АТР АПР НАОРН Н ХА'.— й ~ ог„ НС ГЧ— нС гг— 1 н НМ «в,«то'иетеиитетрапгдрофолат «тврорнаниио- тетрагидрофолат АОР Атг гр ' С «внророиатетрагидрофолат О Н ив Н Превращения одноуглеродных единиц, присоединенных к тетрагидрофоляту. Рнс. 21.5. Яктивироввннвк метипьнвл группа Пространственная модель Б- аденозилметионина. Рнс. 21.6.
237 ! О Н вг ~ «'е форваипетрвгидрофолат может образовываться нз 3-фосфоглицерата (разд. 21.5); таким образом, благодаря этой последовательности реакгуий клетка имеет возможность образовывать одноуглерадные фрагменты из углеводов де паео. Прн распаде гистидина образуется И-формиминоглутамат, который переносит свою формиминогруппу на Хз-атом тетрапгдрофолята. 21.7. Б-аденознлметионнн — основной донор метильных групп Тетрагидрофолят может нести метильную группу при Хз, однако присущий ему потенциал переноса групп недостаточно высок. В большинстве процессов биосинтеза донором активированной метильной группы 21. Биосинтез аминокислот н гема НН, ! сооН вЂ” С вЂ” НН,' СНт СН, н,с — ь. Р;+ РР;+ Л аденеанлметмонин Магнолии переносе метильной группы $-аденозилметионина на какой-нибудь акцептор, например фосфатиднлэтаноламин.
Затем К-аденозилгомоцистеин гидролизуется на гомоциснггнн и аденозин. Метионин может быть регенерирован путем переноса метильной группы 1ч'-метилтетрагидрофолята. Эту реакцию катализирует гомоцнсгпеин-метилтрапс4сраза. В этом переносе метильной группы уча- СО О ! Н вЂ” С вЂ” НН,+ л в — сн, — с, сн, 8- Я аданоамл- готюцметемн Н Н С Н СОО Н вЂ” С вЂ” ЙН," СН, ! сн ! 8 — СН Мвтионни СОО Н вЂ” С вЂ” НН ' ! сн сн, ! ЯН тетра гид рвфоллт Гомоцнотвнн ствует в качестве посредника мстилкобаламин, кофермент гомоцистеин-мстилтрансферазы.
Вообще у млекопитающих известна еше только одна реакция, для которой необходим витамин В,з,— это перестройка В-метилмалонил-СоА в сукцинил-СоА 1разд. 18.11). В метилировании гомоцистеина с образованием метионина могут принимать участие и другие доноры, такие, как бстаин, продукт окисления холина. соон — с — нн,+ ! СН, + Атр— ! сн, ! Н,С вЂ” б служит Б-адсноэилмеглиония, с которым мы уже встречались, когда рассматривали превращение фосфатидилэтаноламина в фосфаэидилхолин (разд.
20.3). Б-аденозилметионин синтезируется путем переноса аденозильной группы АТР на атом серы метионина. Метильная ~руина метионнна активируется под действием положительного заряда соседнего атома серы, поэтому ее реакционная способность значительно выше, чем у Х~-метилтстрагидрофолята. СОО ! Н вЂ” С вЂ” НН,' ~Нт Снэ ! Н С вЂ” 8 э т в-аденоанлнетнонмн 1аа. мвтнлтетрагидрофолнт Синтез Б-аденозилметионина необычен в том отношении, что пирофосфатная группа АТР расщепляется на пирофосфат и ортофосфат. Затем пирофосфат гидролизуется.
Таким образом, при этой реахции активации все связи фосфор — кислород в АТР расщепляются, что существенно увеличивает реакционную способность метильной группы. Я-иденозилгомоцистеин образуется прн Часть Ш. Биосинтез 238 предшественников макромолекул СОО Н вЂ” С вЂ” НН " н,о 3 — — с~, сн ЯН Гоноцнатенн Н вЂ” СН,— СН,ОН Холин й — СН,— СОО Веганн Эти реакции образуют пик.г ихтиеггроеиггной .ггегпгг.гыгой группы (рис. 21.7). Метильные группы вступают в цикл при превращении гомоцистеина в метионин и становятся весьма реакционноспособными в результате расщепления трех высокоэнергетических связей ( - Р). Высокий потенциал переноса метильной группы 5-аденозилметионина делает возможным ее перенос на самые разнообразные акцепторы, например на аминогруппу нейропередатчика норадреначина (разд.
37.11) и на остаток глутаминовой кислоты одного из рсгуляторных белков хемотаксиса (разл. 37.23). 21.8. Цистеин синтезируется из серина и гомоцистеииа К ролзе того, чз о гомоцистеин — предшссгвенник меэионина в цикле активированной метильной грушгы, он являегся также промежуточным продукгом синтеза цистеина. Серии и 4омопистеин конденсируются с образованием ниспгатиггнигги (рис. 2!.8). Эту реакцию катализирует пирндоксалевый фермент цисг атионин-синтетаза.
За 4 ем цистатионин дсзаминируегся и расщепляется на цистсин и з-оксобутират гюд действием еще олног о цирилоксалсвого фермента цистатиоггиназы. Суммарное уравнение этих двух реакций имеет следующий вил: ния мы выбрали два синтеза-ароматических аминокислот и гистидина. Синтез фенилаланина. тирозина и триптофана у Е,сой идет цо общему пути (рис. 21.9). Первая стадия — конденсация фосфоенолпирувата (промежуточног о продукта гликолиза) с эритрозо-4-фосфатом (промежуточный продукт пентозофосфатного пути). Образующийся семиуглерадный сахар теряет фосфорильную группу и циклизуется с образованием 5-дегидрохинной кислоты. Дегидразация дает 5-дегидрошнкимат, который восстанавливается с помощью )4)АЮРН до игикимата (рис. 21.10).
Затем еще одна молекула фосфоенолпирувата конденсируется с 5-фосфошикиматом: жаяенозмл- метноннн Активная Ати . СН, мегноннн зкцгенознгл | гомоцнстенн н,о Гомоцнсгеин — СН, Рис. 21.7. Цикл акгнвированной могильной ~руины. О. "С вЂ” С вЂ” СН,— СН, 5Н+ Нн,' Гомамнатамн Серна 239 Гомоцистеггн + Серии Цистеин -л ц-Оксобутират. Обратите внимание, что атом серы цистснна происходит из гомоцистеина, тогда как углеродный скелет — из серина. На этом мы закончим обсуждение биосинтеза заменимых аминокислот. Образование гирозина путем гидроксилирования фенилаланина рассматривалось ранее (разд. 18.1б) 21.9.
Шикимат м хоризмат— промежуточные продукты бносинтеза арома- тических аминокислот Теперь обратимся к биосинтезу незаме- нимых аминокислот, пути образования ко- торых горазло сложнее, чем пути образова- ния заменимых аминокисло~. Для обсужле- О Н г г С вЂ” С вЂ” СН вЂ” СН вЂ” 5 О нн Цнетатмоннн 0 НН4+ С С СН вЂ” СН +Н5 г О о а Окоооутмрет Цнотенн Рмс. 21.8. Синтез цистеина. 21. Биосинтез аминокислот и гема Эрмтроэоофээофвт Феофоеноянмруаат Шнкнмат Хермзмвт префенат Янтранняат О но он ,у -Π— Р— Π— СН7 С--С вЂ” С Н О Н Н + Н,С=С вЂ” СОО- Π— Р=О О Фоофоенонмнрузат Эрнтразо Ьфосфат ОН СОО СОО Соо- Ьяагмдрохммат О .е Π— С НО' ОН О, ОН ОН ОН Шнкнмат ЬЯегмдромаэнмат 1 Фенмнананмн тнроэнн Трмнтофам Рис. 2!.9.
Путь биосинтеза ароматических аминокислот у Е. со!!. образовавшийся продукт теряет фосфатную сруппу и превращасзся в харизмит. После образования харизмата путь биосинтеза раздваивается. Проследим вначале ветвь синтеза префената (рис. 21.11). О Хорнэмвт 3 анооонруамнвмэнмат. в.фоофвт Рис. 21.10. Синтез харизмата, промежуточного продукта в биосинтезе фенилаланина, тирозина и триптофана в клетках Е со!!. Часть П1. Биосинтез 240 предшественников макромолекул В реакции, катализируемой мутазой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
