Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Тейлор Г. -> "Основы органической химии для студентов нехимических специальностей " -> 124

Основы органической химии для студентов нехимических специальностей - Тейлор Г.

Тейлор Г. Основы органической химии для студентов нехимических специальностей — М.: Мир, 1989. — 384 c.
ISBN 5-03-000281-2
Скачать (прямая ссылка): osnoviorganicheskoyhimii1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 118 119 120 121 122 123 < 124 > 125 126 127 128 129 130 .. 139 >> Следующая

пироеинограЭная кислота, адсорбированная на поверхности фермента
21.1. Прохиральность ферментативных реакций
Стереохимия ферментативных реакций
343
углам группы 1% 2 и 3. Эти две грани отличаются друг от друга последовательностью расположения групп 1 — 2 — 3: на одной грани группы расположены по часовой стрелке, а на другой — против часовой стрелки. Действительно, эти две грани относятся друг к другу, как предмет к своему зеркальному изображению. Если такая молекула адсорбируется на ферменте, который имеет рецепторы для групп 1, 2 и 3, расположенные против часовой стрелки (см. схему), то адсорбируется грань субстрата с за-
прохиральный субстрат, абсорбированный на поверхности фермента
местителями, расположенными по часовой стрелке, поскольку из двух граней только эта допускает взаимодействие между тремя подходящими парами рецептор и группа. Если такая адсорбция произойдет, то два заместителя 1 будут иметь совершенно различное окружение: одна группа закреплена на поверхности фермента, а другая направлена в противоположную от поверхности сторону. Неудивительно, что в таких условиях в реакцию будет вступать исключительно одна группа 1, давая хиральный продукт.
Молекулы типа CA2XY, описанные выше, называются прохи-ральными*. Следует заметить, что в изолированной прохираль-
* Ранее используемый термин «гмезо» в настоящее время устарел.
344
Глава 21
ной молекуле две группы 1 идентичны и с помощью обычных химических или физических методов неразличимы. Различить эти две группы становится возможным только тогда, когда молекула попадает в несимметричное или хиральное окружение за счет адсорбции на поверхности фермента или при столкновении с хиральным реагентом.
В принципе и в неферментативных реакциях при взаимодействии прохиральных молекул с хиральным реагентом должна предпочтительно реагировать одна из двух сходных групп, но селективность в таких случаях по сравнению с ферментативными реакциями очень низка. Ниже приведен пример взаимодействия прохирального циклического ангидрида с одним энантио-мером хирального амина; в результате образуются два диастереомерных амида с разными выходами. Реакция прохирального ангидрида с симметричным амином дает рацемическую смесь двух энантиомерных амидов:
Диастереомерные продукты (* — хиральный центр). Абсолютная конфигурация хиральных центров изображается с помощью проекций Фишера.
Для иллюстрации значимости явления прохиральности в биологических реакциях кратко будут рассмотрены две реакции.
Прохиральность в NАй+-зависимых реакциях окисления — восстановления*. Биологические реакции окисления — восстановления, в которых NAD+ действует как акцептор, a NADH —
,0+ HjN—с—н I
СНз
прохиральный
ангидрид
^-энантиомср хирального амина
С„н
С нг-I*
с6н5-с-н
со—NH—С—Н
сн2—со2н
сн
CftHj с—н
С*н
сн2—со,н
СН— СО—NH—С— н
R.S (60%)
5,5- (40%)
* Последующее обсуждение будет касаться NAD+ и NADH. Точно такие же рассуждения применимы к NADP+ и NADPH (разд. 19.3).
Стереохимия ферментативных реакций
345
как донор протонов, можно представить следующим уравнением:
-vconh2
NAD+ NADH
R = остаток молекулы (раэЭ. 19.3)
Ароматическое (пиридиниевое) кольцо NAD+ имеет две поверхности (обозначенные на схеме А и В), относящиеся друг к другу как предмет к своему зеркальному изображению:
Передача гидрид-иона происходит с любой стороны цикла, и образующаяся в положении 4 группа СН2 является прохи-ральным центром; NADH также имеет две стороны восстановленного пиридинового цикла с отношением друг к другу как предмет к своему зеркальному изображению:
поверхность А поверхность В
Установлено, что NAD+-cBH3aHHbie ферменты обычно специфичны по отношению к одной или другой поверхности пиридинового цикла. Так, алькогольдегидрогеназа дрожжей реагирует с этанолом, меченным дейтерием, в присутствии NAD+ с образованием дейтероуксусного альдегида и стереоспецифически меченого NADH, в котором водородный атом с А-поверхно-сти NADH заместился на дейтерий. Сокращенное обозначение
conh2 н2
NAD+
R
поверхность А поверхность Б
346
Глава 21
этих дейтерированных коферментов и их абсолютная структура приведены ниже:
CONH,
NAD(D)+ NADDa
(е структурных формулах D —бейтерий)
NADDn
Реакцию алькогольдегидрогеназы дрожжей (YAD) можно изобразить следующим образом:
CH3CD2OH+NAD+ 1,1-дидейтеро-
YAD
этанол
CH3CDO+NADDa+H+
1 -дейтероэтаналь
1 -дейтероуксусный альдегид
Как и все катализаторы, алькогольдегидрогеназа ускоряет обратную реакцию, и если при этом для восстановления немеченого уксусного альдегида используется NADDa из предыдущей реакции, то дейтерий переносится от кофермента к субстрату:
yad
Предыдущая << 1 .. 118 119 120 121 122 123 < 124 > 125 126 127 128 129 130 .. 139 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed