в DON вместо О стоит СН2 центр

Ь==азасерин

Эти соединения действуют как алкилирующие агенты; при этом освобождается N2, а нуклеофильная группа фермента присоединяется к указанному атому углерода.

3. Поступление аминокислот в клетки

В то время как клетки автотрофных организмов могут сами синтезировать все аминокислоты (используя пути, описанные в последующих разделах), другие клетки получают многие аминокислоты в готовом виде. Человек и другие высшие животные должны получать с пищей ряд незаменимых аминокислот. Кроме того, клетки определенной ткани могут поглощать аминокислоты, синтезированные в другой ткани.

Мы уже кратко упоминали о системах активного транспорта, используемых бактериями при поглощении аминокислот (гл. 5, разд. Б, 2). Другая интересная система активного транспорта, у-глутамильный цикл [27], функционирует в клетках млекопитающих. В основе этого Цикла лежит использование у-карбоксильной группы глутамата, т. е. того карбоксила, с которым в глутамине связан аммиак. В процессе транспорта

ADP + Р, • АТР

\

Н R

J !

N—СИ — С СЮ

3

сн2 сн?

^-Глутамилам иноки слота б\

оос н

(14-14)

ADP + Р,

аминокислот активированную у~глУтамильнУю ГРУППУ доставляет глу-ататион (дополнение 7-Ж); подлежащая переносу^аминокислота вступа94 Г*шми;44

ет в реакцию транспептидации [уравнение (14-14), стадия а], по-видимому, в клеточной мембране. Образовавшаяся в результате у-глутамилами-но-кислота поступает в цитоплазму, где от нее путем вытеснения свободной у-аминогруппой отщепляется свободная аминокислота [уравнение (14-14), стадия б]. Отметим, что в этой реакции присущая 5-углеродной цепи глутамата способность к циклизации играет роль движущей силы для освобождения связанной аминокислоты. Возникающий в результате циклический продукт 5-оксопролин размыкается затем в результате реакции, требующей участия АТР [уравнение (14-14), стадия в] [28].

Образовавшийся на начальной стадии транспептидации цистеинил-глицин [уравнение (14-14)] гидролизуется пептидазой. Далее в результате двух АТР-зависимых стадий регенерируется глутатион, как это показано в приведенной схеме.

Значение у-глутамильного цикла до конца еще не установлено. Однако при обследовании, проведенном в одном случае умственной отсталости, обнаружилось, что у больного с мочой выделяется 25—50 г 5-ок-сопролина в день (возможно, из-за наличия какого-то дефекта в его 5-оксопролиназе); это свидетельствует о крайне высокой активности глутамильного цикла [28].

4. Оборот азота в клетках

Реакции, с помощью которых аминокислоты включаются в состав белков, были вкратце рассмотрены в гл. 11 (разд. Д, 1) и будут еще обсуждаться в гл. 15 (разд. В). Однако следует иметь в виду, что образование биологически активных катализаторов, гормонов и структурных белков часто еще не завершается тем, что пептидная цепь сходит с рибосомы и свертывается в определенную предпочтительную кон-формацию. Очень часто белки далее гидролизуются в определенных местах и могут подвергаться различным ковалентным модификациям, о чем говорилось в гл. 11 (разд. Д, 2).

Некоторая химическая перестройка (процессинг) новообразованных пептидов, вероятно, идет уже в цитоплазме [29], но частично она происходит после «сегрегации» секретируемых белков в цистернах (мик-росомных полостях) эндоплазматического ретикулума [30]. Полагают, что рибосомы, на которых синтезируются эти белки, расположены с дитоплазматической стороны мембраны эндоплазматического ретикулума и что новообразованные пептидные цепи проталкиваются через мембрану в эти цистерны. Там могут действовать различные модифицирующие ферменты.

Одно из неожиданных и удивительных открытий, сделанных в ходе исследований Шёнхеймера (разд. Б), состояло в том, что белки находятся в клетках в стационарном режиме постоянного синтеза и распада. Таким образом, пути синтеза и гидролиза образуют метаболическую петлю (гл. 11, разд. А, 1). Одно из относящихся сюда обобщений заключается в том, что белки, секретируемые во внеклеточную жидкость, часто подвержены более быстрому обороту, чем белки, остающиеся внутри клеток. Вместе с тем внутри клеток некоторые белки распадаются значительно быстрее других, что имеет важное значение для механизмов метаболического контроля. В растениях преобладают относительно низкие скорости оборота белков.

В то время как некоторые протеиназы, расщепляющие внутриклеточные белки, по всей вероятности, находятся в цитоплазме, катепсины, имеющие оптимум рН в кислой области, располагаются в лизосомах [31, 32], а в пероксисомах обнаружена нейтральная йротеиназа. Катепсины, а также коллагеназы и эластазы, по-видимому, секретируются в межклеточное пространство, где они участвуют в разложении соединительной ткани. Чрезмерная активность этих ферментов может играть важную роль при некоторых заболеваниях [33].

В. Синтез и катаболизм соединений, входящих в семейство

глутаминовой кислоты

Пятиуглеродный скелет глутаминовой кислоты непосредственно дает начало пролину, орнитину и аргинину. Соответствующие