Главная > Химия > Биохимия, Т.2
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

18.2. Пиридоксальфасфат, простетическая группа аминотрансфераз, образует в качестве промежуточных продуктов шнффовы основания

Простетической группой всех аминотрансфераз служит пиридоксальфосфат (ПЛФ), являющийся производным пиридоксина (витамина В6). В процессе трансаминирования происходит временное превращение пиридоксальфосфата в пиридоксаминфосфат (ПМФ).

ПЛФ-ферменты образуют с субстратами в качестве промежуточных продуктов шиффовы основания. В отсутствие субстрата альдегидная группа пиридоксальфосфата связана в шиффовом основании с -аминогруппой специфического остатка лизина в активном центре. При добавлении аминокислотного субстрата образуется новое шиффово основание, а-Аминогруппа аминокислотного субстрата замещает в активном центре лизина. Образующееся шиффово основание между аминокислотой и пиридоксальфосфатом остается прочно связанным с ферментом нековалентными связями.

Это шиффово основание и шиффово основание между пиридоксальфосфатом и лизином активного центра представляют собою альдимины. В ходе катализа изменяется положение двойной связи в шиффовом основании между аминокислотой и пиридоксальфосфатом и образуется кетимин, который далее гидролизуется на пиридоксаминфосфат и -оксокислоту. Механизм реакции, предложенный Эсмондом Снеллом (Esmond Snell) и Александром Браунштейном, показан на рис. 18.2. Лизин активного центра или другая основная группа, занимающая соответствующее положение, вероятно, облегчает превращение альдимина в кетимин, выполняя функцию улавливателя электронов. Эти превращения составляют половину суммарной реакции:

Вторая половина суммарной реакции состоит в обращении вышеуказанного пути. Вторая -оксокислота реагирует с комплексом фермент - пиридоксаминфосфат (Е-ПМФ), что приводит к образованию второй аминокислоты и регенерированию комплекса фермент - пиридоксальфосфат

Рис. 18.1. Пространственная модель пиридоксальфосфата.

Суммарное уравнение этих частичных реакций имеет следующий вид:

Каталитическое многообразие ферментов, содержащих в качестве простетической группы пиридоксальфосфат, замечательно, Трансаминирование - как раз одно из многих превращений аминокислот, катализируемых этими ферментами. Другие реакции с участием -углеродного атома аминокислот представлены процессами декарбоксилирования, дезаминирования, рацемизации и альдольного расщепления (рис. 18.3). Кроме того, пиридоксальфосфатные ферменты катализируют реакции элиминирования и замещения при -углеродном атоме (например, триптофан-синтаза; разд. 21.9) и у-углеродном атоме (например, цистатионаза; разд. 21.8) аминокислотных субстратов. Все эти реакции имеют следующие общие черты. Во-первых, происходит образование шиффова основания между аминокислотным субстратом (аминный компонент) и пиридоксальфосфатом (карбонильный компонент). Во-вторых, ПЛФ действует как улавливатель электронов, стабилизируя отрицательно заряженные промежуточные продукты каталитического процесса. Азот в кольце ПЛФ «притягивает» электроны из аминокислотного субстрата. Иными словами, ПЛФ представляет собою электрофильный катализатор. -третьих, образовавшееся шиффово основание далее подвергается гидролизу.

Рис. 18.2. Предложенный механизм для реакций трансаминирования.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление