>NH/

Креатинин

ренос фосфатной группы обратно на ADP сразу, как только последняя образуется в результате расщепления АТР в процессе мышечного сокращения. Конечным продуктом метаболизма креатинфосфата является ангидрид креатииин, образующийся, во-первых, из креатинфосфата так, как показано в уравнении (14-18), стадия г, а во-вторых, непосредственно из креатина. Выделение креатинина с мочой поддерживается изо дня в день на удивительно постоянном для каждого человека уровне. По-видимому, экскретируемые количества креатинина непосредственно связаны с мышечной массой человека. Другим примером переноса ами-диновых групп аргинина может служить синтез стрептомицина (дополнение 12-А).

4. Полиамины [36—40]

Полиамины составляют ряд родственных соединений, частично образующихся из аргинина; они присутствуют во всех клетках в относительно больших количествах (зачастую в миллимолярных концентрациях). Содержание полиаминов в клетках часто находится в стехио-метрическом соотношении с содержанием РНК. Однако у Т-четных бактериофагов и большинства бактерий содержание полиаминов ассоциировано с ДНК- Полиаминам приписывают множество функций. Они могут в известной мере замещать клеточный К+ и Mg2+ и, видимо, играют существенную регуляторную роль в процессах синтеза нуклеиновых кислот и белков [36]. Спермидин, по всей вероятности, играет специфическую роль в процессе клеточного деления [40а]. Полиамины могут взаимодействовать с двойной спиралью нуклеиновых кислот» образуя мостики между полинуклеотидными цепями; в этом случае положительно заряженные аминогруппы взаимодействуют с отрицательно заряженными фосфатами остова нуклеиновых кислот [40]. В одной модели (предложенной Тсубои [40Ь]) ?етраметиленовая часть молекулы полиамина укладывается в малой бороздке, связывая три пары оснований, а триметиленовые группы (одна в спермидине и две в спермине) образуют мостики между смежными фосфатными группами

в одной цепн. Полиамины могут также стабилизировать суперспиральную или свернутую структуру ДНК.

Путресцин (дикатион 1,4~диаминобутана)

H-.+NT

H*+N~

Кадаверин Н

Спермидин

~NH3

Н

N NH:i+

u

Спермин

Построенный из четырех углеродных атомов путресцин проще всего получается в результате декарбоксилирования орнитина. Однако он может также образовываться путем декарбоксилирования аргинина в агматин и последующего гидролиза агматина [37]:

СОг Мочевина

Аргинин —*? Агматин ^—»-' Путресцин (14-19)

г НгО

Путресцин присутствует во всех клетках, причем все клетки способны превращать его в спермидин. Это осуществляется путем декарбоксилирования S-аденозилметионина (SAM) [уравнение (14-20), стадия а] и переноса пропиламиногруппы с продукта декарбоксилирования на аминогруппу путресцина [уравнение (14-20), стадия б] [41].

СОг Путресцин —NH2.

* I

SAM ? > Аденин - Рибоза — S+— СН2СН2 СН2Шз+

/денин- Рибоза —S—СН: Метилтиоаденозин

(14-20)

Когда клетки Е. coil вступают в стационарную фазу роста (гл. 6, разд. В), большая часть спермидина превращается в глутатионилспер-мидин (а-глутамилцистеинилглицилспермидин) [42]. Наряду с этим происходит ацетилирование спермидина.

Имеющий более сложное строение спермин обнаружен только у эука-риотов. Интересный исторический факт состоит в том, что Антони фон Левунгук еще в 1678 г. наблюдал в один из своих первых микроскопов 'Кристаллы фосфорнокислой соли спермина в составе спермы человека. Пятиуглеродный диамин кадаверин получается в результате декарбоксилирования лизина.

т Функции полиаминов и их дальнейший метаболизм только теперь !С1вяи;: объектом интенсивных исследований. В клетках Е. coli 1,4-ди-•мннобутан подвергается персам инираванню, превращаясь в «-аминобутир альдегид, который циклизуется [уравнение (14-21)]. Диаминок-сидазы

H2NCH2CH2CH2CHO >? |^~J (14-21)

N

А'-Пирролин

животных тканей окисляют 1,4-диаминобутан с образованием тех же продуктов. Медьсодержащая оксидаза из сыворотки крови быка окисляет спермидин в моноальдегид, а спермин — в диальдегид [38]. Хотя оба эти соединения сильно токсичны, существует предположение, что' они играют существенную роль в регуляции внутриядерного метаболизма.

В организме животных, по-видимому, происходит также окислительный распад спермина с образованием спермидина; последний окисляется в 1,4-диаминобутан, который в заметных количествах экскрети-руется с мочой [38].

5. Катаболизм глутамата и родственных аминокислот

Обратимость действия глутаматдегидрогеназы означает, что избыток глутамата может легко превратиться обратно в а-кетоглутарат. Кето-глутарат может распадаться до сукцинил-СоА и далее путем р-окисле-ния — до малата, пирувата и ацетил-СоА. Последний может снова включиться в цикл трикарбоновых кислот и окислиться до СОг:

Глутамат >- а-Кетоглутарат >- Сукцинил-СоА —*- —*- Малат *» ?> Пируват >? Ацетил-СоА >• С02 (14-22)

Примерно таким же путем осуществляется распад многих других аминокислот. В большинстве случаев имеет место переаминирование в соответствующую а-кетокислоту.