0-NH? ' Н NH,

Ци1.Н'ИИ| *viviii:i:j!i i

соон с о он сосн ч он

Цистеин Цистеин Цистин

Дисульфидная связь часто образуется между двумя остатками цистеина внутри одной полипепхидной цепи или между двумя полипептадпыкш цепями, способствуя тем самым стабилжзащиж молекулы белка. Цистеин является составной частью трипептида глутатиона, сокращенно обозпа чаемого Г—SH, что подчеркивает функциональную значимость ею тио-группы и возможность образования дисульфидной связи окисленного глутатиона (Г—S—S—Г).

Известно, что многие ферменты содержат в активном центре SH-rpyn-ны, абсолютно необходимые для каталнтнческой реакции. При их окислении (]юрмепты теряют свою активность. Предполагают, что одной из главных функции i лутат HOIia являет ея сохранение этих <|>срмептов в активной восстановленной форме. Окисленный глутатион может восстанавливаться под действием глутатионредуктазы, используя НАДФН. Кроме того, глутатион может оказывать ингибирующее действие на некоторые белки. В частости, известная реатлргя тптакптвации инсулина под действием глута тттопипеулнптрапе] идрогепазы, в которой SH-глу та TTIOI I является до j юром водородных атомов, разрывающих джсульфидпые связи между двумя т 1 о)uuieт 1 т 11дт1ымтт целями молекулы инсулина. Установлена также коферментная функция глутатиона, в частности для глиоксилазы I. Ранее обсуждалось участие глутатиона в транспорте аминокислот через клеточную мембрану.

* Окисление цистеина в цистин возможно и неферментативным путем.

В процессе катаболизма сера метионина в тканях в основном переходит в серу цистеина, а взаимопревращение цистина в цистеин осуществляется легко. Поэтому проблема окисления серы всех аминокислот практически сводится к о!шстению цистеина. Главным путем оказался окислительный, включающий окисление цистеина в цистеинсульфиновую кислоту, транс-аминирование последней с а-кетоглутаратом и образование пирувата и сульфита по схеме:

• ,I N, ^ С:Н—NHI ЦИСТЕИНДИ- 1

, „, , оксигеназа ' „ .,

ГЛУ Трансаминаза | §

СООН СООН

ЦИСТЕИН ЦИСТЕИН- Р-СРЬФИ- ПИРУВАТ

СУЛЬФИНАТ нил пируват

Сульфит затем быстро окисляется в тканях и выводится с мочой в виде нетоксичных сульфатов и эфиросерных кислот. Использование цистеина и продуктов его окисления - цистеинсульфиновой и цистеиновой кислот—в образовании таурина рассмотрено ранее.

Метаболические пути превращения метионина в тканях значительно разнообразнее, чем пути превращения других серосодержащих аминокислот; тем не менее катаболизм метионина осуществляется через цистеин. Это превращение метионина в цистеин оказалось необратимым процессом, Выяснилось также, что углеродный скелет цистеина происходит из другой аминокислоты, а именно серина. Фактическим донором метальных групп в реакциях трансметилирования является не свободный метионин, а так называемый активный метионин — S-аденозилметионин, который образуется в процессе АТФ-зависимой реакции, катализируемой метионин-аденозилтрансферазой.

МЕТИОНИН S-Аденозил метионин

Своеобразие данной реакции заключается в том, что СН3-группа метионина активируется под действием положительного заряда соседнего атома серы. S-аденозилметионин участвует во всех реакциях, где метальная группа используется в биосинтетических реакциях: например, в синтезе адреналина, креатинина, тимина, фосфатидилхолина, бетаина и др. Образовавшийся после отщепления метальной группы S -аденозилгомоцистеин подвергается гидролизу на аденозин и гомоцистеин; последний используется в синтезе серина (это основной путь превращения) или служит акцептором метальной группы от N5—СН3—ТГФК в синтезе метионина (эту реакцию катализирует гомоцистеинметилтрансфераза), завершая, таким образом, свошбразный цикл активирования метальной ipyrmbi.

Метионин . АТФ

N'-СНз-ТГФК-У Y^PP, + Р,

S-Аден озил МЕТИС'НИН

Гомоцистеин

Аденезин

СН

Н2О

S-Аденозил--*

ГОМОЦИСТЕИН

. it ц,

Глицин амидино^ транофераза ';Н-ГН

В качестве примера приводим схему биосинтеза креатина, в котором принимают участие три аминокислоты: аргинин, глицин и метионин. Реакция синтеза протекает в две стадии. Первая стадия—биосинтез гуани-динацетата—осуществляется в почках при участии глицин-амидинотранс-феразы (КФ 2.1.4.1):

HN-C-NH, NH2

NH HN-C-N

ю- 1

||

? трансферазе

,; N-, ? S

!'UI>4 ГЛИЦИН Гуанидинацетат

Аргинин °РНИ™Н

Вторая стадия синтеза креатина протекает в печени при участии гуанидинацетатметилтрансферазы (КФ 2.1.1.2):

t S-Аден озил метионин

АДЕНО^ИНSH

• Mi

Гомоцистеин

Креатинин

Креатин подвергается фосфорилированшо с образованием креатин-фосфата, который после дефосфорилирования (необратимая реакция) превращается в креатинин, вьщеляющийся с мочой.

Гомоцистеин может вновь превращаться в метионин путем метилирования. Однако основной путь дальнейшего превращения гомоцис-теина связан с его использованием в синтезе цистеина, который может быть представлен в виде двух последовательных ферментативных реакций.

еЙ -{--{ЬИ- <:'??- В— ;Д