Меню сайта
Участие биотина в обмене веществ и механизм действия
К 1958—1959 гг. накопились данные, которые указывали на участие биотина в реакциях карбоксилирования. Установлено, что при биотиновой недостаточности нарушаются следующие функции печени животных:
синтез цитруллина из орнитина, МН3 и С02, включение CО2 в пурины, карбоксилирование пропионовой кислоты, приводящее к образованию янтарной кислоты, включение С02 в ацетоуксусную кислоту. Однако механизм действия биотина в этих реакциях оставался невыясненным. Данные опытов с 2-C14-биoтинoм исключали возможность того, что С-атом уреидной группировки биотина переносится в качестве остатка угольной кислоты. Одним из обстоятельств, из-за которых подвергалась сомнению функция этого витамина как кофермента карбоксилирования, было (описанное в разное время) участие биотина в реакциях, в которых не происходило ни включения, ни отщепления С02. Так, было обнаружено влияние биотина на дезаминирование аспарагиновой кислоты, серина и треонина и участие его в синтезе жирных кислот. Первые четкие доказательства коферментной функции биотина в реакции карбоксилирования появились в работах, посвященных именно синтезу жирных кислот. В этих работах отмечалось, что биотин является коферментом ацетил-КоА-карбоксилазы, фермента, осуществляющего карбоксилирование ацетил-КоА с образованием малонил-КоА—первую стадию синтеза жирных кислот (Wakil, 1958). К этому времени были получены доказательства существования еще одного биотинфермента, а именно (З-метил-кротонил-КоА-карбоксилазы (Lynen, Knappe, 1959). Все известные в настоящее время биотиновые ферменты катализируют два типа реакций:
1. Реакции карбоксилирования или фиксации С02, сопряженные с расщеплением АТФ и протекающие согласно уравнению:
АТФ + НСОз + RHR—СОО- + АДФ + Фнеорг.
Реакции |
Источник фермента |
Ацетил-КоА + С02+ АТФ ß-Метилкротонил-КоА + С02 + АТФ
Пропионил-КоА + С02 + АТФ
Бутирил-КоА+С02 + АТФ Пируват + С02+ АТФ |
Печень голубя Микробактерии Сердце и печень свиньи Мышцы и печень голубя Печень голубя |
II. Реакции транскарбоксилирования, протекающие без распада АТФ, при которых карбоксилирование одного субстрата осуществляется при одновременно протекающем декарбоксилировании другого соединения:
R1—COO- + R2H R1H + R2— COO-
Поскольку все приведенные реакции являются обратимыми, возможен обратимый биосинтез АТФ. Во всех этих случаях имеет место включение С02 в реактивное α-подожение ацил-КоА или винилгомоло-гичное ему положение (при карбо^силировании β-метилкротонил-КоА).
К началу 60-х год5В были выделены и изучены карбоксилазы, осуществляющие указанные превращения —В 1960 г. установлено участие биотина в реакции транскарбоксилирования при исследовании синтеза пропионовои кислоты
СНз—СН—СО~S—КоА + СНз—СО—СООН
![]() |
СООН
СНз-СНа—СО~S-КоА + НООС-СН2—СО—СООН
Биотиновые ферменты представляют собой олигомеры с большим молекулярным весом (порядка 700000) и, как правило, содержат 4 моля связанного биотина на 1 моль фермента, поэтому кажется вероятным, что они состоят из 4 субъединиц с молекулярным весом 175000, каждая из которых содержит одну молекулу биотина.
В работах Lynen (1964) расшифрован механизм участия биотина в реакциях карбексилирования. Установлено, что реакции карбоксилирования являются двухстадийными. Первая стадия сводится к образованию «активной С02» в форме С02~биотинфермента:
АТФ + Н С0-2+ биотинфермент АДФ + Фнеорг. + С02~биотинфермент.
Читайте больше >>>
Скелет человека его отделы и их взаимодействие
Одна
из функций человеческого организма - изменение положения частей тела,
передвижение в пространстве. Движения происходят при участии костей,
выполняющих функции рычагов, и скелетных мышц, которые вместе с к ...
Роль сахарозы в питании человека
Сахарный
тростник, из которого до сих пор получают сахарозу, описан еще в
хрониках о походах Александра Македонского в Индию. В 1747 г. А. Марграф
получил сахар из сахарной свеклы, а его ученик Ахард вывел сор ...
Терапия (гемофилия)
Гемофилия
относится к наследственным коагулопатиим, связанным с дефицитом плазменных
факторов свертывания. Термин «гемофилия» объединяет в основном два дефекта
свертывания: дефицит фактора VIII (гемофилия А) и ...
Средства визуализации изображений в компьютерной томографии и цифровых рентгенографических системах
Древняя латинская поговорка гласит:
«Diagnosis cetra - ullae therapiae fundamentum» («Достоверный диагноз -
основа любого лечения»). На протяжении многих веков усилия врачей были
направлены на решен ...