дного.

Среди ферментов этого типа есть такие, которые катализируют элиминирование -у-заместителя аминокислоты (рис. 8-7). Элиминируемая группа иногда замещается другим заместителем либо в у-, либо в Р-положении. В образующемся первоначально хиноидном производном происходит элиминирование у-заместителя (Р по отношению к C = N-rpynne) наряду с элиминированием протона в Р-положении исходной аминокислоты [36] (рис. 8-7, стадии а и б). Полученное промежуточное соединение может вступать в любую из трех реакций в зависимости от природы действующего в данном случае фермента. Присоединение HY приводит к у-замещению (стадия в), тогда как присоединение протона в -у-положение (на рисунке отмечено стрелками)

приводит в соответствии со стадией г к образованию а,|3-ненасыщен-ного шиффова основания. Последнее может вступать в реакцию присоединения HY ((3-замещение, стадия д) или расщепляться до а-кето-кислоты и аммоний-иона (стадия е) так же, как это происходит в реакциях р-элиминирования, показанных на рис. 8-6, Б. Важной реакцией у-замещения является превращение О-сукцинилгомосерина в цистатионин [уравнение (8-22)]:

NHS+

О- сунцинилгомосерин

\\ У Н\ /СОА -оос—снг—сн2—с—о—сн2—снг—с

"ООС—СН2СНг—СОО" Сукци наm

Связь, расщепляемая при р>-злиминировании

Н СОСГ

\ /

С—НгС S—СНгСНг— с

Цистатионин

/3-Элимин ирование

ват +NH/«-""^'

Гомоцистеин

1

Мети они н (8-22)

Эта реакция входит в путь биосинтеза метионина в клетках Salmonella. Цистатионин далее подвергается р-элиминированию с образованием гомоцистеина, который затем превращается в метионин ^уравнение (8-85)]. В аналогичном пути биосинтеза у грибов и высших растений используется О-ацетилгомосерин. Треонин образуется из О-фос-форилгомосерина в результате 7-элиминирования с последующим замещением ОН-группой в р-положении. Эта реакция катализируется треонинсинтетазой (рис. 14-6).

Отщепление ^-карбоксильной группы в виде С02 также может происходить через хиноидный промежуточный комплекс. Хорошо известным примером служит бактериальная аспартат—р-декарбоксилаза [41], превращающая аспартат в аланин и С02. Аналогичная реакция, превращение аминокислоты кинуренина в аланин и антраниловую кислоту (рис. 14-26), вероятно, требует гидратации карбонильной группы перед стадией (3-расщепления:

S н соо- но_/ОН Hwcoo*и»УРв1{иН Антранилоеах

кислота

(8-23)

Аналогичным тиолитическим расщеплением является реакция СоА с 2-амино-4-кетопентаноатом с образованием ацетил-СоА и алани-на [42].

д. Загадка гликогенфосфорилазы

Пиридоксальфосфат идеально приспособлен для катализа реакций аминосоединений. Поэтому его обнаружение в роли необходимого кофактора гликогенфосфорилазы (гл. 7 разд. В, 5) вызвало удивление. Кофермент связан с фосфорилазой в основном так же, как и в случае трансаминазы (разд. Д, 6), но функция его не ясна [43]. Поразительным является тот факт, что, по имеющимся данным, 50% всего количества витамина В6 в организме находится в виде PLP в составе мышечной фосфорилазы [44]. Из исследований, проведенных на крысах с недостаточностью витамина В6, следует, что PLP в фосфорилазе может служить резервным источником, значительная часть которого при недостаточности витамина Be может расходоваться на другие цели.

Помимо своей функции кофермента, PLP выступает в роли специфического ингибитора и, возможно, аллостерического эффектора в отношении ряда ферментов различных классов (к ним относятся, например, альдолаза, глутаматдегидрогеназа и гексокиназа). PLP избирательно связывается также со многими другими белками [45].

4. Пиридоксаминфосфат в роли кофермента

Если PLP является специфичным кофактором, предназначенным для реакций с аминогруппами субстратов, то не может ли пиридоксаминфосфат (РМР) функционировать в роли кофермента в реакциях превращения карбонильных соединений? Первый пример подобной функции РМР был обнаружен в реакции образования 3,6-дидезокси-гексоз, необходимых для синтеза антигенов поверхности бактериальных клеток [46] (рис. 5-8). Глюкоза (в форме цитидиндифосфатглюкозы, или CDP-глюкозы) сначала превращается в 4-кето-6-дезокси-СОР-глюкозу. Ее превращение в 3,6-дидезокси-СОР-глюкозу требует пиридоксаминфосфат наряду с восстанавливающим агентом (NADH или NADPH):

Было бы очень полезно, если бы студент, работающий над данным разделом, самостоятельно предложил механизм этой реакции, принимая во внимание ожидаемый прямой перенос водорода от NADH, как указано в разд. Ж.

Дополнение 8-Ж

Яды: антагонисты PLP-зависимых ферментов

Множество ядовитых веществ, так же как и полезных лекарственных препаратов, реагирует с PLP-зависимыми ферментами. Так, токсическое действие «каобонильных реагенН Н

Н—0-NH2, R — О—NHZ N-N/

/ \

н н

ТиЬроксиламины ТиЬразин

н °

\ н ||

N —N—С—NH2

н

СемикарбазиЬ

тов» (гидроксиламинов, гидразина и семикарбазида) в значительной мере обусловлено образованием ими устойчивых производных PLP, аналогичных шиффовым основаниям. Изоникотинилгидразид (изониазид)