agner A F., Folkers К. (1964). In: Vitamins and Coenzymes, Wiley (Interscience, Mew York, p. 114].

*H2Fol 1 °

HN

Фолат NADPH

HN

о н cooR «-—R=^(^ V-C—NH—C^^-.

ИЛИ полиглутаматы

cooГлицин [реакция (14-32)] СОГ*--'

Gly

(неферментативно) Гомоцистеин ^

Н-С—N СН, HN""

NADPH NADP+ Р [ 3 /

(NADH) (NAD+) J4./N\^CH2

Пурины Гистидин

I I

Формимино- ФормиминоGLY

4 /

NADP+

NADPH

Тимин (тпимиЬилат) + J + Оксиметилцитоэин МоксиметилЬезокси - CMP)

CH HN—R

I I N^ CH,

НГО NH3

о HC-N-R

OHo

HC^ HN—R

О

HN-^V

ADP ATP L JI J

+ P, H2N N N

H

Пурины

Формилметионин

5-ф ормил-HiYoX

родных фрагментов, соответствующих трем различным уровням окисления (муравьиной кислоты, формальдегида и метильной группы), являются коферментные формы тетрагидрофолиевой кислоты. Хотя полностью восстановленное Ci-соединение метан не может находиться в связанной форме, его биосинтез является Н4Ро1-зависимым процессом, так же как и биосинтез окиси углерода. На рис. 8-20 суммированы известные метаболические взаимоотношения соединений и групп, приведенных в табл. 8-5.

Во многих организмах основным предшественником Ci-остатков служит серии. (5-Углерод серина отделяется в форме формальдегида путем прямого переноса на тетрагидрофолат с образованием метилен-H4-F0I и глицина [уравнение (8-19)]. Последний в свою очередь может дать другую одноуглеродную единицу с потерей СО2 под действием H4F0I- и PLP-зависимой глициндекарбоксилазной системы [реакция (14-32)}. Свободный формальдегид также может присоединяться

Одноуглеродные соединения в порядке уровней окисления

СН4 CH3~Y Н-С f Н-С f С02

Метан Метильная группа, Формальдегид Муравьиная кислота Н2СОэ

связанная с О, N

или SСН2ОН —С ^

\н

Оксиметильная груп- Формильная группа

па

—СН?— —С Х

Метиленовая группа Метенильная группа

/NHС\„

Формиминогруппа С = 0

Окись углерода

к H4Fol с образованием метилен-RtFol [уравнение (8-69)] [155].

В некоторых организмах, особенно в бактериях, которые способны использовать формиат в качестве единственного источника углерода, фор-миат вначале присоединяется к H4Fol с образованием 10-формил-Н4Ро1 (нижний левый угол рис. 8-21).

Присоединенный к H4Fol одноуглеродный остаток форм альдегидного уровня может быть либо окислен до 5,10-метенил-Н4Ро1 и 10-формил-H4Fol, либо восстановлен до 5-Memn.-H4Fol. Организмы, утилизирующие формиат, могут соответственно восстанавливать 10-формил-Н4Ро1 до метилен-Н4Ро1 и переносить одноуглеродный остаток на глицин с. образованием серина.

Роль 5-формил-Н4Ра1 (лейковории или цитроворум-фактор)!) в метаболизме изучена хуже. Она может проявляться в переносе формильной группы от формилглутамата; существует фермент, превращающий 5-формил-Н4Ро1 в 10-метенил-Н4Ра1 с параллельным расщеплением АТР. Это соединение используется своеобразным способом при лечении {некоторых особо злокачественных опухолей. Вслед за хирургическим

Формс'мно-Glu NH TJ

Формимино-G\w \ Н _R Hi° NH3 C=N К

I I .N CH,

N. .CH, ^

H—COO (Формиат)

Б-формимино-Н^аТ. 5, Ю-метенил-Н4Го\

HРИС. 8-21. Реакция, обеспечивающая фосфорилирование на субстратном уровне при посредстве 10-формил-Н4Ро1 у бактерий вида Clostridium.

удалением опухоли больному периодически вводят метотрексат в дозах, •обычно смертельных. Затем, спустя 36 ч, больного спасают инъекцией 5-формил-Н4Ро1. Механизм «спасающего» действия 5-формил-Н4Ро1 раскрыт не до конца.

Другим метаболическим источником одноуглеродных фрагментов является диссимиляция гистидина, которая происходит как у бактерий, так и у животных, через формиминоглутаминовую кислоту. Последняя переносит группу —CH=NH на H4FoI с образованием 5-формимино-H4Fol, которая в свою очередь превращается в 5-10-метенил-Н4Ро1 и аммиак. У бактерий, сбраживающих пурины, промежуточным соединением является формиминоглицин. И здесь формиминогруппа переносится на H4F0I и дезаминируется, переходя в 10-формил-Н4Ро1. Фермент, катализирующий превращение формиата в 10-формил-Н4Ро1, имеет очень высокую активность у этих организмов [158]; полагают, что он функционирует в обратном направлении, обеспечивая синтез АТР при этом типе брожения (рис. 8-21). В качестве промежуточного соединения «образуется, возможно, формилфосфат [158а].

Как 5-10-метенил-Н4Ро1, так и 10-формил-Н4Ро1 выступают в роли агентов биологического формилирования, и обе они необходимы при синтезе пуринов (гл. 14, разд. Л,3). Примечательная реакция происходит в газовой железе физалии, которая вырабатывает большие количества окиси углерода, по-видимому, из 10-формил-Н4Ро1. Окись углерода возникает также в природных условиях при метаболизме бактерий. Этот аспект экологической биохимии весьма актуален в связи с поступлением в биосферу больших количеств СО в результате деятельности человека: •бактерии производят его несравненно больше, чем