на альдольной конденсации, механизм ее остается загадкой [100]. Если использовать PEP, содержавший 180 в кислородном мостике, ведущем к фосфорильной группе, то 180 переходит в элиминируемый фосфат; биохимическая интуиция скорее подсказала бы, что 180 появится в карбонильной группе продукта. У большинства бактерий и грибов имеются три изофермента, каждый из которых ингибируется по принципу обратной связи одним из трех продуктов — тирозином, фенилаланином или триптофаном. Образующийся (3-дезокси-2-кето-0-араб?шо-гептулозоновая кислота) -7-фос-фат циклизуется в 5-дегидрохинную кислоту (рис. 14-17, стадии б и в). Предполагаемое енольное промежуточное соединение (показанное в прямых скобках на рис. 14-17) должно легко конденсироваться в со--ответствующий циклический продукт. Было высказано предположение, что элиминированию фосфата на стадии б способствует временное окисление гидроксильной группы при С-5 в карбонильную группу [101]. Ферментная система требует участия NAD, что говорит в пользу этой же идеи. Обе стадии б я в катализируются одним ферментом — продуктом гена агоВ.

Стадия г на рис. 14-17 является первой из трех реакций элиминирования, необходимых для получения бензольного ядра. Эта дегидратация облегчается присутствием карбонильной группы. После восстановления продукта в шикимовую кислоту (стадия д) реакция фосфори-лирования (стадия е) [102] подготавливает условия для будущей реакции элиминирования Рь На стадии ж конденсация с PEP достав

ляет три атома углерода, которые станут а-, р- и карбоксильным атомами углерода в фенилаланине и тирозине. Отметим, что реакция проходит путем элиминирования Pi от сс-углеродного атома PEP и напоминает реакцию [уравнение (12-5), стадия а], наблюдаемую в ходе синтеза N-ацетилмурамовой кислоты. Когда реакция протекает в ^-содержащей воде, тритий попадает в состав метиленовой группы [103], свидетельствуя в пользу механизма присоединения — элиминирования [уравнение (14-41)].

После конденсации с PEP элиминирование Pi [уравнение (7-50)] дает в качестве продукта хоризмат (хоризмовую кислоту) [104].

2. Хоризмовая кислота

Хоризмовая кислота обладает такими химическими свойствами, которые и подобает иметь соединению, находящемуся в узловой точке метаболизма. При нагревании она дает смесь префеновой кислоты (реакция и рис. 14-17) и 4-оксибензойной кислоты (реакция м). Обратите внимание, что последняя реакция представляет собой простое элиминирование енолят-аниона из пирувата. Как показано на рис. 14-17, это только лишь две из нескольких возможных метаболических реакций, идущих с участием хоризмат-иона. Образование фенилпирувата (стадии и и к, рис. 14-17) катализируется одним белком, обладающим двумя четко различающимися видами ферментативной активности [105, 106]. На каждой из этих двух стадий фермент хоризматмутаза-префенатде-гидратаза ускоряет ход реакций, идущих спонтанно при нагревании в кислом растворе. Фенилпируват путем переаминирования легко превращается в фенилаланин, чем и завершается биосинтез этой аминокислоты.

Второй фермент — хоризматмутаза-префенатдегидрогеназа — вызывает окислительное декарбоксилирование префената в /г-оксифенилпи-руват, который может путем переаминирования превращаться в тирозин [105]. И в этом случае один фермент катализирует две стадии и и Л\ по одной из своих активностей этот белок является изоферментом предыдущего белка, катализирующего стадии и и к. Несколько иной путь образования тирозина был обнаружен у сине-зеленых бактерий. У них лрефенат подвергается переаминированию с образованием претирозина, •а последний путем окислительного декарбоксилирования превращается в тирозин [107].

Претирозин сине-зеленых бодорослей

Хоризмат может также подвергаться изомеризации, гидролизу и дегидрированию с образованием 2,3-дезоксибензоата, предшественника энте-робактина (рис. 2-44) [107а]. Гены (ent), кодирующие эти ферменты, сгруппированы на хромосомной карте Е. coli на расстоянии 14 мин (рис. 15-1).

3. Антраниловая кислота и триптофан

Триптофан, как и многие другие специализированные метаболиты, образуется из антраниловой кислоты (о-аминобензойной кислоты) при участии антраннлатсинтетазы. Одна из двух субъединиц этого ф^рмент#

РИС. 14-18. Биосинтез триптофана из хоризмовой кислоты.

содержит глутаминсвязывающий центр, в котором, как полагают, происходит гидролитическое отщепление аммиака (разд. Б, 1). Возможно, сначала образуется амид хоризмовой кислоты (рис. 14-18, реакция а)* после чего азот переносится на бензольное кольцо с одновременным элиминированием гидроксил-иона. Из получающегося в результате би-циклического производного далее элиминируется пируват. Другая возможность состоит в том, что происходит присоединение аммиака (рис. 14-18, реакция б) с отщеплением гидроксил-иона на первой стадии и элиминированием пирувата на второй [108, 109].

Изомер антранилата л-амннобензоат является предшественником фо-лневой кислоты. Его биосинтез (реакция в, рис. 14-18) имеет много общего с синтезом антраннлата, но происходит путем замещен