бензоат образуется прямо из хоризмата (рис. 14-17), но в-растениях он может образовываться из тирозина и /г-кумарата, как указано на рис. 14-19. На том же рисунке показано и превращение-/г-оксибензоата в убихиноны. В орго-положение относительно гидрокси-ла переносится полипренильная группа (гл. 12, разд. 3,4). Далее ряд. последовательных реакций гидроксилирования и трансметилирования (из SAM) приводит прямо к образованию убихинонов. Из бактерий: выделено несколько хинонов, которые могут служить предшественниками убихинонов. Два таких хинона представлены как промежуточные соединения на рис. 14-19, однако по химическим соображениям можно думать, что как метилированию, так и гидроксилированию должны подвергаться восстановленные диоксипроизводиые. Подобный же путь,, возможно проходящий через образование СоА-производного п-оксибен-войной кислоты, используется при синтезе убихинона во внутренней: мембране митряондрий печени [115].

Как показали эксперименты с введением метки, в пластохинонах. хлоропластов, равно как и в токоферолах, одна метильная группа (отмеченная звездочкой на рис. 14-19) происходит от хоризмата. Полагают, что в качестве промежуточного продукта при этом образуется ди-оксисоединение гомогентизат [И6]. В организме животных он является: обычным катаболитом тирозина (рис. 14-20). В синтезе и пластохино«АЛ

о

РИС. 14-19. Пути биосинтеза убихинонов, пластохинонов, токоферолов н витамина К.

нов и токоферолов на завершающих стадиях требуются реакции пре-нилирования и метилирования с участием SAM.

Витамины К и другие нафтохиноны, по всей вероятности, образуются: из О-сукцинилбензоата [117] (рис. 14-19), синтез которого из хоризмата и а-кетоглутарата может проходить через образование промежуточного соединения, прочно связанного с тиаминдифосфатом, как указано на рис. 14-19. Гипотетическая конденсация, ведущая к образованию О-сукцинилбензоата, сходна по типу с предполагаемой реакцией

Тироксин

Фенилаланин1

О

Фенилпируват

он

сн— сн—сооФениллактат

со2

о.

СНГСН2 —NH3+

Меланин

соофенилацетат

L-Cln [лтр

<0^сн,-с'°

NH

I

сн—сооI

сн2

снг

!

CONH2 Фенилацетилглутаман

|н,о

Фумарат HO _/q\_CH - СНО

Ацетоацетат / он

Н3СО

/

НО—(О/ СН~ CHJ~ NHJ~ СН»

)— ОН Н3СО

/

НО—(^^)"СООН ^>Н3СО Ванилиновая кислота

РИС. 14-20. Некоторые пути метаболизма фенилаланина и тирозина в организме жЯ*

вотиых.

превращения хоризмата в антранилат. Остальные реакции декарбоксилирования, метилирования и пренилирования (рис. 14-19) сходны С реакциями, ведущими к синтезу убихинона.

5. Метаболизм фенилаланина и тирозина у животных и бактерий

На рис. 14-20 показаны основные катаболические пути, а также несколько реакций биосинтеза, составляющих метаболизм фенилала^ нина и тирозина в организме животных. Переаминирование с превращением в фенилпируввт (реакция а) протекает довольно легко, и образующийся продущ1 может окислительно декарбоксилироваться, пре

вращаясь в фенилацетат. Последний может быть выведен из организма в виде конъюгатов глутамина (вспомните эксперименты Кноопа, в которых у собак фенилацетат экскретировался после конъюгирования с глицином; дополнение 9-А). Этот путь разрушения фенилаланина реально существует и у человека, но, по-видимому, в ограниченной степени, поскольку, если избыток фенилаланина не окисляется в тирозин (реакция б, рис. 14-20), то он оказывает на человека токсическоее действие1).

Много внимания уделялось зависимому от птеридина гидроксилиро-ванию фенилаланина в тирозин [уравнение (10-52)], что частично объяснялось наличием такого тяжелого нарушения обмена, как фенилке-тонурия [118], при которой этой реакции не происходит. Новорожденные с таким нарушением поначалу ничем не отличаются от здоровых детей, однако вскоре они начинают отставать в умственном развитии. Если поступление фенилаланина в организм такого ребенка ограничить до уровня, необходимого лишь для синтеза белков, то можно предотвратить развитие тяжелого дефекта. Некоторые дети на такой диете уже выросли до зрелого юношеского возраста без какого-либо отставания в умственном развитии, причем с возрастом у них повысилась переносимость фенилаланина.

а. Катаболизм тирозина

Основной путь разрушения тирозина в организме животных начинается реакцией переаминирования с превращением в я-оксифенилпи-руват (рис. 14-20, реакция в). Фермент тирозинаминотрансфераза изучен довольно подробно, что объясняется индукцией его синтеза в печени в ответ на действие глюкокортикоидных гормонов (гл. 11, разд. Е, 7). Синтез этого фермента контролируется и на уровне трансляции [119], причем освобождение новообразованного белка из рибосом печени стимулируется циклическим AMP. Кроме того, этот фермент подвержен постранскрипционной модификации, включающей фосфорилирование [120], и характеризуется необычно быстрым оборотом [121].

Кетокислота п--оксифенилпируват декарбоксилируется под действием диоксигеназы, которая рассматривалась в гл. 10 [уравнение (10-55)]. Продукт реакции гомогентизиновая