Ферменты 2 - Диксон М.
Скачать (прямая ссылка):
другие вещества (трансметилирования) необходим АТР и что в каждом случае
в процессе участвуют два фермента. Первый фермент,
метионинаденозилтрансфераза (КФ 2.5.1.6), образует S-аденозилметионин
путем переноса аде-нозильной группы АТР на метионин, при этом
освобождается одна молекула пирофосфата и одна молекула фосфата. Во вто-
728
Глава 9
Рис. 9.31. Структура кофермента В12 [288, 2757- ' 2758].
рой стадии группа СН3+ переносится от образовавшегося суль-фониевого
соединения (при этом остается аденозилгомоцистеин) на другие соединения,
например на никотинамид или гуанидин-ацетат. Этот перенос катализируется
специфическими метил-трансферазами (КФ 2.1.1), из которых к настоящему
времени охарактеризовано 54. Так как переносы, катализируемые метил-
трансфер азами, обратимы, то аденозилгомоцистеин выступает как переносчик
метальных групп, катализируя таким образом большое число биологически
важных процессов метилирования.
Кофакторы ферментов
729
Кобамидные коферменты
Эти коферменты, относящиеся к группе витамина Bi2, содержат атом кобальта
в центральном кольце - сложной кольцевой структуре, напоминающей
порфирин, но вместе с тем и существенно отличающейся от него. Вопросы
химии и терминологии витамина Bi2 и его производных подробно освещены в
монографии Смита [4343].
На рис. 9.31 приведена структура главного из встречающихся в природе
коферментов. Он содержит б'-дезоксиаденозин, который присоединен по
положению 5 рибозы связью углерод-кобальт. В клетках большая часть
витамина В12 присутствует, по-видимому, в форме кофермента Bi2 или
близкородственных ему коферментов, хотя обычно витамин выделяется в
артефактной форме (кобальт оказывается связанным с цианидом или другими
группировками). Кофермент может функционировать как переносчик метальных
групп [1700]. В результате ферментативного переноса метальной группы от
Б-метил-THFA образуется метилкобаламин, в котором метильная группа
присоединена непосредственно к кобальту вместо группы дезокси-аденозина.
Эта метильная группа может быть перенесена от метилкобаламина на
гомоцистеин с образованием метионина ферментом КФ 2.1.1.13.
Кофермент выступает также в роли кофактора в реакциях изомеризации, в
которых происходит внутримолекулярный перенос групп от одного углеродного
атома к соседнему углеродному атому цепи. Механизм реакций,
катализируемых ферментами КФ 5.4.99.1, 5.4.99.2, 5.4.99.4, как было
установлено с помощью изотопов, основан на миграции карбоксильной группы
(между соседними атомами углерода); ферменты КФ 5.4.3.2- 5.4.3.6
катализируют миграцию аминогруппы от одного углеродного атома к другому,
а ферменты КФ 4.2.1.28, 4.2.1.30- миграцию гидроксильной группы с
образованием альдегид-гидрата, например СН3СНОНСН2ОН->-СН3СН2СН(ОН)2.
Было показано, что в ходе некоторых неферментативных реакций
изомеризации, катализируемых трехвалентным кобальтом, происходит
образование свободных радикалов; миграция групп, связанных с углеродом,
происходит в пределах молекулы к атому, имеющему свободную связь [1209].
Механизм действия коферментов в составе ферментов КФ 1.4.3.8 и 1.17.4.2
еще не установлен.
ПЕРЕНОСЧИКИ СУЛЬФАТА Аденозин-3 ,5'-бисфосфат
Ферменты группы КФ 2.8.2 катализируют перенос сульфатных групп. Во всех
этих реакциях участвует переносчик сульфа-
730
Глава 9
та - аденозин-З'Д'-бисфосфат, который, присоединяя сульфатную группу,
образует З'-фосфоаденилилсульфат.
Фосфоаденилилсульфат может образоваться также из аде-нилилсульфата;
последний образуется при действии трансферазы КФ 2.7.7.4, которая
переносит AMP-группу от АТР на сульфат (при этом освобождается
пирофосфат). В другом случае фермент КФ 2.7.7.5 переносит на сульфат AMP-
группу от ADP (освобождается фосфат). Далее аденилилсульфат фосфорили-
руется АТР (с помощью киназы КФ 2.7.1.25) и образуется З'-
фосфоаденилилсульфат.
Последний, участвуя в реакциях, катализируемых 14 суль-фотрансферазами
группы КФ 2.8.2, является донором сульфата для.различных органических
соединений; органические сульфаты гидролизуются 11 гидролазами группы КФ
3.1.6. Гидролизу с освобождением сульфата подвергаются также
аденилилсуль-фат и фосфоаденилилсульфат (ферменты КФ 3.6.2.1-3.6.2.2).
Наконец, аденилилсульфат может быть восстановлен до аденил-илсульфита
редуктазой КФ 1.8.99.2.
ПЕРЕНОСЧИКИ АЛЬДЕГИДНЫХ ГРУПП
Тиаминдифосфат
Способность этого вещества служить кофактором впервые установили Ломан и
Шустер [2856] в 1937 г.; они выделили из дрожжей кристаллическое
вещество, определили его химическую природу и показали, что оно является
простетической группой пируватдекарбоксилазы, которая, как обнаружили
позднее Грин, Херберт и Субраманян '[1644], представляет собой
тиаминдифосфатпротеид. Строение тиаминдифосфата показано на рис. 9.32.
Помимо декарбоксилазной системы тиаминдифосфат участвует также в
функционировании пируватоксидазной и 2-оксо-глутаратоксидазной систем и
системы, катализирующей образование ацетоина. Уже давно известно, что в
