Меню сайта

Биосинтез биотина.

Биосинтез биотина осуществляют все зеленые растения, некоторые бактерии и грибы. Изучение путей биосинтеза биотина началось после выяснения строения его молекулы. Химическое расщепление биотина проходит через образование дестиобиотина, диаминопеларгоновой кис­лоты и, наконец, пимелиновой кислоты. Вполне естественно было пред­положить, что биосинтез биотина может проходить путем постепенно­го усложнения молекулы пимелиновой кислоты. В пользу этого гово­рил тот факт, что пимелиновая кислота способна заменять биотин у некоторых микроорганизмов как фактор роста. Она стимулирует синтез биотина: меченая пимелиновая кислота обнаруживается в уг­леродном скелете биотина.

Изучение структурной формулы биотина привело к предположе­нию, что атомы I,1', 4 и 5 происходят из декарбоксилированной моле­кулы цистеина (см. формулу), атомы 2 и 3 происходят из карбамилфосфата и связаны, таким образом, с имеющимся в клетках «пулом» СО2 в то время как остальные семь атомов (2, 3, 6, 7, 8, 9 и 10) происхо­дят из углеродного скелета пимелиновой кислоты. Высказанное пред­положение подтверждено экспериментально при изучении биосинтеза

Биотина в культурах Achromobacter, выращенных на синтетических средах, к которым добавляли либо 3-С14-цистеин, либо МаНС14Оз. Синтезированный бактериями радиоактивный биотин расщепляли и таким образом изучали распределение в нем радиоактивного углеро­да. Основываясь на полученных результатах, Lezius и соавторы в 1963 г. предложили схему синтеза биотина.

Согласно этой схеме, началом синтеза является конденсация пимелил-КоА и цистеина. Затем происходит декарбоксилирование, что при­водит к образованию 9-меркапто-8-амино-7-оксопеларгоновой кислоты. Взаимодействие аминогруппы этой кислоты с карбамилфосфатом вызы­вает образование уреидного производного, которое после отщепления воды может циклизоваться, давая биотин с характерным для него двой­ным циклом.

По способности синтезировать биотин и дестиобиотин все исследованные организмы делятся на 4-е группы:

1. Способные синтезировать большое количество биотина и дестиобиотина из глюкозы в отсутствие пимелиновой кислоты.

2. Стимулирующие при помощи пимелиновой кислоты и дестибиотина биосинтез биотина.

3. Активно осуществляющие превращение дестибиотина в биотин.

4. Образующие дестиобиотин из пимелиновой кислоты, но не способные превращать его в биотин.

Изучено более 600 штаммов бактерий, использующих углеводоро­ды для синтеза биотина, из которых 35, синтезируют витамин в боль­ших количествах (>100 мкг/мг). Наибольшее количество биотина обра­зует Pseudomonas sp. штамм 5-2 при выращивании на керосине. Спе­цифическим активатором накопления биотина является аденин. Экзогенные пимелиновая и азелаиновая кислоты увеличивают обра­зование блотина. из керосина. Лучшими источниками углерода оказались н-алканы с углеродной цепью из 15—20 атомов, в частности н-ундекан. Промежуточными продуктами в синтезе биотина из ундекана яв­ляются пимелиновая и азелаиновая кислоты (Toshimichi e. a., 1966).

Исследование биосинтеза биотина в растениях (В. Филиппов, 1962 г.) показало, то каждый орган растения и каждая его клетка синтезирует витамин в эмбриональной фазе своего развития. В дальнейшем синтез замедляется и, по-видимому, прекращается, но содержание его различных тканях долгое время остается постоянном.

Читайте больше >>>

Эндокринология (молекулярные механизмы секреции инсулина и его действия на клетки)
Инсулин - полипептидный гормон, образованный 51 аминокислотами. Он секретируется в кровь b-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы. Главная функция инсулина - регуляция метаболизма белков, ж ...

Профилактика отравлений ядохимикатами, применяемых в сельском хозяйстве
Общее признание получила гигиеническая классификация ядов, предложенная С.Д. Заугольниковым в 1967, в основу которой положена количественная оценка токсической опасности химических веществ на основе экспериме ...

Психологическая концепция В.М. Бехтерева
Среди выдающихся отечественных ученых, организаторов и основоположников советской психологической науки выделяется Владимир Михайлович Бехтерев. Невропатолог и психиатр, специалист в об ...

Респираторный дистресс синдром
Респираторный дистресс-синдром (РДС) яв­ляется одной из основных причин высокой заболеваемости и смертности недоношенных детей и доношенных новорожденных, перенесших тяже­лую внутриутробную и интранатальную ги ...