Ферменты 2 - Диксон М.
Скачать (прямая ссылка):
рассматривался выше.
Тетрагидрофолат
Уже довольно давно было известно, что важную роль в реакциях переноса
одноуглеродных групп играет какое-то производное фолиевой кислоты. Из
работ Блекли i[444] вытекает, что
он r5
С - СО - NH .СН ,СН2 ,СНд ,со ,он
,/ I
' соон
- н
-сон
- н
- н
- н
со н
ч
N=CH - N
N\ 10 N
\
- сн2он -н
- СН = NH - Н
Рис. 9.28. Структура производных тетрагидрофолата.
Кофакторы ферментов
725
Длина волны, нм
Рис. 9,29. Спектры поглощения тетрагидрофолата и некоторых его
производных [2081]. / -THFA; II- 5-формил-ТНРА; III-Ю-формил-THFA; IV -
5,10-метилен-THFA; V - 5,10-метенил-ТНрА.
активным переносчиком является не сама фолиевая кислота: птеридиновое
ядро переносчика должно быть восстановлено до тетрагидроформы (рис.
9.28). Это восстановление происходит ферментативным путем в неочищенных
ферментных препаратах, поэтому в опытах, где используются такие
препараты, фолат оказывается активным. Однако, например, с очищенными
препаратами ферментной системы из животных тканей, которая превращает
глицин в серии, активностью, как выяснилось, обладают только ди- или
тетрагидрофолат. С аналогичной ферментной системой из бактерий активным
оказывается уже не сам тетрагидрофолат, а только его полиглутаматно
производное.
Свойства. Тетрагидрофолат представляет собой бесцветное вещество; однако
и сам он, и его производные имеют характерный спектр поглощения в
ультрафиолетовой области (рис. 9.29). Тетрагидрофолат легко
самоокисляется и в присутствии молекулярного кислорода быстро
превращается в дигидрофолат. Он окисляется также ферментативным путем при
участии NADP+. Фолат восстанавливается до ди- и тетрагидрофолата в
присутствии фермента из печени (КФ 1.5.1.3) и NADPH; бактериальный
фермент специфически катализирует восстановление дигидрофолата до
тетрагидрофолата [449, 5280].
THFA функционирует как переносчик метальных, оксиме-тильных, формильных и
формиминных групп. В результате
726
Глава 9
Рис. 9.30. Некоторые метаболические реакции, осуществляющиеся при участии
THFA и его производных.
присоединения к переносчику оксиметильных и формильных групп могут
образоваться 5-, 10 и 5,10-производные (рис. 9.28). Отдельные ферменты,
по-видимому, специфичны каждый по отношению к определенному производному,
однако вследствие легкого ферментативного и неферментативного
взаимопревращения различных производных нередко весьма трудно решить
вопрос, какое из производных участвует в реакции с исследуемым ферментом.
Этому, в частности, мешает широкое распространение циклогидролазы (КФ
3.5.4.9). Получение более очищенных препаратов ферментов будет в
значительной мере способствовать преодолению отмеченных трудностей
[1808].
На рис. 9.30 приведены схемы некоторых из наиболее важных метаболических
реакций, в которых участвует THFA. На схеме указаны кодовые номера, под
которыми ферменты приведены в Списке ферментов. В ходе метаболизма могут
использо-
Кофакторы ферментов
727
ваться свободные одноуглеродные соединения; формальдегид реагирует с THFA
неферментативным путем, но для взаимодействия формиата с THFA необходимы
АТР и соответствующая синтетаза. В результате ферментативного переноса
оксиметильной группы на THFA образуется производное с метиленовым
мостиком, однако не исключено, что в качестве промежуточного продукта
образуется 5-гидроксиметил-ТНРА [446]; при ферментативном переносе
формиминогруппы образуется только б-формимино-ТНРА, тогда как при
ферментативном переносе формильной группы может образоваться либо 5-
формил-, либо Ю-формил-THFA, либо производное с метениловым мостиком.
Формилтрансфераза, представленная на рисунке
(КФ 2.1.2.6), катализирует образование 5-формил-ТР1РА; при действии двух
других формилтрансфераз (КФ 2.1.2.2, 2.1.2.3) (они не указаны на
рисунке), участвующих в синтезе пуринов, образуется производное с
метениловым мостиком и 10-фор-мил-THFA соответственно. NADH в присутствий
дегидрогеназы может восстановить производное с метиленовым мостиком в ме-
тилпроизводное, являющееся скорее всего 5-метил-ТНРА, затем метальная
группа при участии фермента переносится на кофермент В12, который также
функционирует как переносчик метальных групп [1700] (см. ниже).
Тетрагидрофолат отличается от других переносчиков в том отношении, что
переносимая им группа, будучи в связанном состоянии, может претерпеть
изменение; в таком случае группа, перенесенная на акцептор, оказывается
неидентичной той, которая была вначале присоединена переносчиком. К
переносчику, например, может присоединиться формильная группа, а на
акцептор после превращения будет перенесена оксиметилв-ная группа.
Главные ферменты, которые функционируют с THFA, - это четыре
дегидрогеназы КФ 1.5.1.3-1.5.1.6, двенадцать трансфе-раз КФ 2.1.1.13-
2.1.1.14 и 2.1.2.1-2.1.2.10, гидролазы КФ 3.5.1.10 и 3.5.4.9, дезаминазы
КФ 4.3.1.4 и синтетазы КФ 6.3.2.12, 6.3.3.2 и 6.3.4.3.
Аденозил гомоцистеин
Кантони [675] показал, что для переноса метильной группы метионина на
