ирамин. Далее Два цикла окислительно конденсируются посредством одной связи С—С и одной эфирной связи.

Хотя идеи Робинсона о биосинтезе алкалоидов первоначально носили чисто умозрительный характер, затем они нашли экспериментальное подтверждение в опытах с использованием изотопных меток. Тем не Менее остается много нерешенных вопросов. Среди промежуточных соединений не оказалось постулированных альдегидов. Можно думать, что конденсация Манниха происходит при участии кетокислот, предшествуя декарбоксилированию.

Еще одним алкалоидом, происходящим из фенилаланина и тирози-^ на, является колхиции (дополнение 4-А). Шестичленноё кольцо полу-4

чается из фенилаланина, а семичленный трополоновый цикл образуете! путем расширения ядра тирозина.

И. Метаболизм триптофана и синтез NAI

Биосинтез триптофана, обрисованный в общих чертах на рис. 14-11 обсуждался в разд. 3,3. Его катаболизм в тканях животных показг схематически на рис. 14-26. Один ряд реакций (начинающийся со ctj дии о) осуществляется бактериями кишечника. Индол, получающищ путем р-элиминирования, гидроксилируется и превращается в индокои Последний частично поступает в кровь и экскретируется с мочой в шъ индоксилсульфата. В клетках животных основной катаболический п] триптофана начинается (стадия б, рис. 14-26) с действия триптофан

N Н

Всасывается из кишечника и экскретируется с мочой 0 виде индоксил-сульфата

Триптофан

°! [уравнение jfIO-45]/

сн,—сн—cooN-r-CHO Н '

N- формилкинуренин

О NH3+

ys^tl—СН2—СН—СОО ОН

Ъ-Оксикинуренин

NH,"

О

соосооНикотинобая кислота.

Хинолинат

? СОг 2 Ацетил - СоА

? NAD*РИС. 14-26. Некоторые реакции катаболизма триптофана й реакции, ведущие к синтё*

Ч- ••• зу NAD ш'ШОР.

2,3-Диоксигеназы [уравнение (10-45)]. Этот фермент был предметом интенсивных исследований, что объясняется его индуцибельностью в тканях животных, а также тем обстоятельством, что он подвержен гормональной регуляции. Индуцирующими агентами служат как триптофан, так и глюкокортикоиды [17, 142].

Гидролитическое удаление формиата из продукта действия трипто-фандиоксигеназы приводит к образованию кинуренина — соединения, на которое могут действовать несколько ферментов. Кдшурениназа [уравнение (8-23)] расщепляет его на антранилат и аланин, а пере-аминирование приводит к образованию циклической кинуреновой кислоты. Последняя в результате необычной реакции отщепления гидро-ксила превращается в хинальдиновую кислоту, один из главных продуктов, экскретируемых с мочой.

Другой существенный путь метаболизма кинуренина состоит в его гидроксилировании с превращением в 3-оксикинуренин (стадия в, рис. 14-26), который может подвергаться переаминированию с образованием циклической ксантуреновой кислоты или же расщеплению кинурениназой с образованием 3-оксиантранилата. В последнем под действием диоксигеназы происходит размыкание цикла с последующим распадом до глутарил-СоА, как указано на рисунке. У животных функционирует и другой путь, имеющий существенное значение для питания. Альдегид, образующийся в реакции дециклизации, может вновь замкнуться (стадия г) в пиридиновое ядро хинолиновой киелоты. Последняя в ходе реакции, сопровождающейся декарбоксилированием, соединяется с фосфорибозильной группой молекулы PRPP, образуя моно-нуклеотид никотиновой кислоты. Аденилилирование дает дезамино-NAD, который превращается в NAD путем аминирования карбоксильной группы за счет глутамина.

Как показано на рис. 14-26, для формирования NAD может быть использована и свободная никотиновая кислота. Неудивительно, что в качестве источника NAD никотиновая кислота, относящаяся к числу обязательных витаминов, примерно в 60 раз эффективнее триптофана. Тем не менее рацион с высоким содержанием триптофана частично компенсирует недостаточное поступление никотиновой кислоты с пищей. Тот факт, что рацион, в котором единственным источником белка служит маис, вызывает развитие пеллагры (одна из форм авитаминозов; Дополнение 8-3), частично объясняется низким содержанием триптофана в данном белке. У растений, по-видимому, существует другой путь синтеза хинолината — из аспартата и триозофосфата, — который служит основным способом природного синтеза никотиновой кислоты.

Триптофан служит предшественником множества алкалоидов и других метаболитов. Некоторые из них приведены на рис. 14-27. Алкалоид гармин, обнаруженный в растениях некоторых семейств, может образовываться из триптофана и ацетальдегида (или пирувата) тем же путем, какой показан на рис. 14-25 для образования папаверина.

Гидроксилирование триптофана приводит к 5-окситриптофану, который путем декарбоксилирования превращается в серотонин, важный Нейромедиатор. Серотонин встречается как у растений, так и у животных. Он может подвергаться ацетилированию и метилированию в ме-латонин — гормон эпифиза (рис. 14-27). Некоторые характерные растительные метаболиты получаются непосредственно из серотонина; в частности, таким путем в грибах Psilocybe aztecorum образуется пси-Лоцибин — вещество, вызывающее галлюцинации.