фосфоглицерата в результате довольно прямой последовательности реакций (путь а, рис. 14-12), включающей в себя дегидрирование, переаминирование и гидролиз под действием фос-фатазы. Основной путь катаболизма серина в большинстве случаев, по-видимому, проходит через его дезаминирование с образованием пи-рувата (рис. 14-12, путь б); эта реакция уже обсуждалась в гл. 8 (разд. Д, 3). Существует и другой катаболический путь, включающий этап переаминирования с образованием оксипирувата, который, как это происходит в растениях (рис. 13-25), может быть восстановлен в D-глицерат и снова в 3-фосфоглицерат. О важной роли этого пути в организме человека свидетельствует редкий метаболический дефект — первичная гипероксалурия типа //, известная также как L-глицерино-вая ацидурия1) [67—69]. Предполагают, что биохимический дефект может состоять в потере способности к восстановлению оксипирувата в D-глицерат. При накоплении оксипирувата лактатдегидрогеназа восстанавливает его в L-глицериновую кислоту, экскретируемую с мочой в больших количествах (0,3—0,6 г/сут). Удивительно, что это нарушение сопровождается избыточным образованием оксалата из глиоксилата. По-видимому, это является косвенным следствием первичного нарушения в метаболизме оксипирувата. Существует предположение, что окисление глиоксилата под действием NAD+ сопряжено с восстановлением оксипирувата под действием NADH [67].

1. Пути биосинтеза, берущие начало от серина

Как уже обсуждалось в разделах, указанных на рис. 14-12, из L-сери-на получаются многие соединения, в том числе сфингозин и фосфатиды. Его превращение в О-ацетил-Ь-серин (рис. 14-12, стадия в) обусловливает образование цистеина в результате реакции р-замещения.

Х) Гипероксалуриями называют группу тяжелых заболеваний, характеризующихся

образованием-в тканях кристаллов оксалата кадофДО; смерть наступает в возрасте меjtfefc 20 Лет от нарушений функции почеи. нора

Серии служит также основным источником глицина (стадия г) и одноуглеродных остатков, используемых для синтеза метильных и фор-мильных групп. Основной путь образования глицина из серина [70] — это реакция, катализируемая сериноксиметилазой (стадия г, рис. 14-12); в меньшей степени превращение идет через образование фосфатидил-серина, фосфатидилхолина и свободного холина [уравнение (14-30)]. Вследствие ограниченной способности нашего организма к синтезу метильных групп холин во многих случаях должен обязательно поступать в организм с пищей, в связи с чем его причисляют к витаминам. Однако в присутствии достаточных количеств фолиевой кислоты и витамина В12 организм уже не испытывает абсолютной потребности в холине. Холин может быть использован непосредственно для превращения обратно в фосфатидилхолин (рис. 12-8), но его избыток может подвергаться дегидрированию в бетаин [уравнение (14-30)]. Последнее соединение, содержащее четвертичный атом азота, является одним из немногих метаболитов, которые, подобно метионину, могут поставлять метильные

АТР

3-<роарог/Шцерат —ъ-г/гацерат

aJNAD+ |

(рис, 13-25)

соо-I

с=о сн2о-<Е)

3-фосфооксипируват

Ацетат Цистеин

5,10~метенил-Н^о1 и }0-формил~ H4F0I

*~ Метионин

Оксалат

Витамин Ъ\х ,

группы другим соединениям. Бетаин может также метилировать гомоцистеин с образованием метионина. Однако диметилглицин, образующийся из бетаина в ходе реакции трансметилирования, уже не является метилирующим агентом. Две его метильные группы отщепляются окислительиым путем в виде молекул муравьиной кислоты с образованием глицина [уравнение (14-30)].

+

фосфатидилхолин —- (CH3)N— СНгСНаОН

Холин

Дегидрирование

(СЬЩч[+—СН2СООБетаин

Гомоцистеин

Метионин ^

НСОСГ

Диметцлглицин •

Монометилглицин (саркозин)

^НСОСГ

Глицин

(14-30)

Третьим источником глицина служит реакция переаминирования аминокислот с глиоксилатом (стадия е, рис. 14-12). Вне зависимости от природы донора аминогруппы константа равновесия в реакции переаминирования в этом случае всегда в сильной степени благоприятствует образованию глицина.

2. Катаболизм глицинаоос—сн + о=с—соо- Глиоксилат ^

СН2—сооЕсли образование глицина из глиоксилата происходит путем переаминирования, то обратное превращение избытка глицина в глиоксилат, может осуществляться с помощью оксидазы аминокислот (табл. 8-4). О том, что и этот путь в количественном отношении имеет для человека важное значение, свидетельствует существование гипероксалурии типа I [67]. Полагают, что в этом случае блокируется один из обычных путей утилизации глиоксилата, вместо которого происходит его окисление в оксалат. Природа биохимического нарушения еще не ясна, но возможно, что причина заложена в тиаминзависимом ферменте, катализирующем конденсацию глиоксилата с а-кетоглутаратом, приводящую к образованию 2-окси-З-кетоадипината [уравнение (14-31)].

*? со2 + сооI

НС—он

I

0=С (14-31)

I

сн2

сн2—сооХотя значение этой реакции неизвестно, легко видеть, что продукт может подвергаться дальнейшему декарбоксилированию и окислению с регенерацией сс-ке