у

он он

R-NH2

АДР + R-NH-P-OH + Q

ОН

CH3-C-COOI

б

CHf=C—соон

? + АДР + Q

0=Р—он

АДР + R-O—Р—OH + Q ОН

он

Ангидридные связи аденозинфосфатов также легко (с выделением энергии) разрываются при действии других типичных нуклеофилов (аминов, сульфидов, спиртов и т.д.), что используется в биосинтезе большинства природных соединений (схема 10.3.2).

Убихиноны и пластохиноны. Коферменты Q. Это группа липофиль-ных бензохинонов, уже упомянутых в разделе 8.5, имеется в большинстве аэробных организмов — от бактерий до высших растений и животных Для млекопитающих характерным является уби-хинон с 10 изопреноидными фрагментами (Q,0), для грибов — Q6 ,Q, для бактерий — Q6, для растений Qg ,0. Пластохиноны присутствуют только в растениях с числом изопреновых звеньев 3, 4, 9 и 10 — наиболее популярен PQ9.

Наличие полиизопреноидной цепочки, размер которой колеблется от С5 до С60, обеспечивает молекулам коферментов Q липорастворимость, а бензохино-новый фрагмент — электроноакцептор-ные свойства. Для животных организмов наиболее общим случаем является убихинон Q)0, который кроме того используется и в индивидуальном виде как лекарственное средство (кардиотоник).

Функциональными аналогами уби-хинонов являются пластохиноны, очень близкие по своей структуре, ли-пофильности и электронному родству. Пластохиноны впервые выделены из люцерны. Основная функция уби-хинонов — перенос электронов и протонов в процессах дыхания и окислительного фосфорилирования, функция пластохинонов — такая же, но только в процессе фотосинтеза.

S-аденозилметионин. Коэнзим, присутствующий во всех живых организмах, является физиологическим

Схема 10.3.4

R— ОСНз

CH-CHr-CHz-S—СН2 СООН

он он

н

? Л-4-s

донором метильной группы в реакциях транс-метилирования ("активный метионин" — SAM — рис. 10.3.4).

Его синтезируют ферментативно или выделяют из культуры Tonilopsis uti-& для использования в качестве лекарственной субстанции, обладающей противовоспалительной активностью, а также для лечения хронических заболеваний печени.

В молекуле SAM сульфониевый атом серы сильно поляризует связи с углеродными атомами, делая их достаточно электрофильными, что разрешает нуклеофильную атаку на углерод метильной группы по механизму SN2. В итоге реализуется процесс присоединения метильной группы к атакующему нук-леофилу, а в свободном виде высвобождается S-аденозил-гомоцистеин, который последующими превращениями регенерируется в SAM. Таким способом in vivo метилируются спирты, амины, олефиновые связи и т.д.

(+)-Липоевая кислота. Кофермент, участвующий в реакциях переноса атома водорода и ацильных групп, т.е. выступающий как редуктаза и транс-фераза.

Является ростовым фактором многих бактерий (включая молочнокислые) и простейших. С апоферментной частью липоевая кислота связывается амидной связью своей карбоксильной функции и е-аминной группы остатка лизина в белковой цепи.

Основная ее биохимическая функция обязана способности дисульфид-ной связи восстанавливаться до бис-меркаптанного состояния, образуя ди-гидролипоевую кислоту. Последняя, в свою очередь, может легко окисляться вновь до липоевой кислоты. В этом плане она очень похожа на аскорбиновую кислоту, с тем лишь различием, что липоевая кислота выполняет свои окислительно-восстановительные функции в липидной фазе, тогда как аскорбиновая кислота — в водной.

Эту реакцию липоевая кислота может выполнять как в свободной форме, так и в ферментно-связанной.

Схема 10.3.5

s S н

(СН2)4—соон

4N-^Lys^—CO. (СН2)4

NH2

S S

NH(СН2)4— CO—NH—<СН2)4—СН

СО

(О]

[Н]

[О]

[Н]

SH SH

СН2 СН-(СН2)4—СООН ""CHf"

CH2 CH-CO

У животных и человека этот кофермент синтезируется микрофлорой кишечника из гомоцистеина и жирных кислот. Он участвует в окислительном фосфорилировании глюкозы, ускоряет гликолиз и увеличивает накопление гликогена в печени, участвует в окислительном декарбоксилировании

Схема 10.3.6

ch2-o-p-o-ch2-ch2-N(ch3)3 + I о9

СН—OCOR R"-COO-CH2

R'-COO-CH2

а-оксокислот совместно с тиаминди-фосфатом. В медицине применяется при коронарном атеросклерозе, заболеваниях печени и диабетическом полиневрите.

Цитиколин. Коэнзим, являющийся холиновым производным нуклеотида цитидина, участвует в биосинтезе лецитина. Выделен из печени и дрожжей. Обладает церебральным сосудорасширяющим эффектом. Образует лецитин реакцией нуклеофильной спиртовой группы диацилглицерида по электроположительному атому фосфора пи-рофосфатного фрагмента, макроэрги-ческого по своей природе, как во всех ди- и трифосфатах (см. АТР).

Кобамидин. Является метаболически активной формой витамина В12. Выделен из культуры Propionibacterium shermanii. От других витамеровВ12 отличается присутствием дезоксиаденозильной

группы вместо -CN, СН3~, ОН- групп, он имеет активированную связь углерод-кобальт, при диссоциации которой высвобождается карбанионный центр при С5 рибозного фрагмента, участвует в катализе реакции изомеризации метилмалоновой ки