Советуем для ознакомления:

Физиология:

Популярные разделы сайта:

Перенос активных метильных групп. Гомоцистеин

Для переноса на другие соединения метильная группа метионина должна быть активирована в результате взаимодействия атома серы с АТФ. Этот процесс активации уникален в том отношении, что освобождаются три фосфатные группы АТФ; из них две — в виде неорганического пирофосфата, а третья — в виде неорганического фосфата. Очевидно, что при таком гидролитическом процессе высвобождается большое количество энергии; эта энергия расходуется на образование макроэргического коферментного производного S-аденозилметионина. Последнее соединение содержит остаток аденозина молекулы АТФ, который присоединен к атому серы через углерод рибозы в положении 5. Этот трехзамещенный атом серы, или сульфоний, придает большую лабильность присоединенной к нему метильной группе, в результате чего расщепление связи S+—СН3 высвобождает энергию в количестве, эквивалентном высвобождаемому при гидролизе АТФ. Это обстоятельство и объясняет возникновение той силы, которая обеспечивает перенос метильной группы на весьма разнообразные акцепторные соединения.

В ряде случаев реакция переноса метильных групп служит для осуществления биосинтеза некоторых соединений (например, холина, адреналина и креатина); в других случаях продукты этой реакции (например, метанефрин и N-метилникотинамид) предназначены для выведения из организма. Хотя в таком переносе могут участвовать в качестве акцепторов различные атомы, перенос метильной группы происходит, как правило, на атомы азота или кислорода. В каждом случае реакцию такого переноса катализирует особый фермент, специфичный по отношению к акцептору метильной группы. Такие ферменты называют метилтрансферазами.

Катализируемые ими реакции обычно необратимы. Поэтому требуется бесперебойное поступление метионина с пищей.

гомоцистеин

Другой продукт реакции, катализируемой метилтрансферазами,— это S-аденозилгомоцистеин — деметилированная форма донора активной метильной группы. При участии гидролитического фермента освобождаются аденозин и гомоцистеин. Последний способен вновь превращаться в метионин за счет метильной группы бетаина — продукта окисления холина — соединения, содержащего метильные группы. Следовательно, поступление холина с пищей снижает потребность в метионине, связанную с необходимостью в метильных группах. Превращение гомоцистеина в метионин возможно, кроме того, при участии других одноуглеродных доноров, присоединенных к коферментам — производным фолиевой кислоты, что будет описано в следующем разделе; непременным компонентом этого пути превращений, который, вероятно, обеспечивает от 1/10 до 1/4 общего объема использования метильных групп в организме, является витамин B12. В соответствии с этим нарушение всасывания или метаболизма витамина В12 мешает использованию гомоцистеина путем его реметилирования.

Гомоцистеин, образующийся при деметилировании метионина, в основном превращается в печени в цистеин. Следует отметить, что приставка гомо указывает на гомологию в отношении цистеина, т. е. в углеводородной цепи гомоцистеина имеется по сравнению с цистеином еще одна СН2-группа, так что для превращения в цистеин гомологичной аминокислоты формально должно произойти удаление только одного углеродного атома. Фактически же ни один из углеродных атомов гомоцистеина не переходит в молекулу цистеина; переносится только атом серы, что осуществляется путем процесса, состоящего из двух реакций и называемого транссульфированием. Сначала при участии фермента синтетазы сера присоединяется к аминокислоте серину с образованием тиоэфира цистатионина. В этом соединении атом серы служит мостиком между остатками гомоцистеина и серина. Затем гидролитический фермент разрывает этот мостик, катализируя расщепление связи по другую сторону от атома серы, что обеспечивает перенос серы на остаток серина с образованием цистеина и освобождением гомолога серина — гомосерина. Поскольку оба указанных фермента действуют, по существу, необратимо, гомоцистеин в норме не накапливается в жидкостях или клетках тела. Обе реакции протекают при участии коферментной формы витамина В6 — пиридоксальфосфата, и поэтому процесс транссульфирования в значительной степени зависит от поступления достаточного количества этого витамина с пищей.

- Читать далее "Гомоцистинурия. Метаболизм пуринов и пиримидинов"

Оглавление темы "Обмен аминокислот в организме":
1. Катаболизм триптофана. Обмен триптофана в организме
2. Биосинтез особых метаболитов. Наследственные нарушения обмена аминокислот
3. Фенилкетонурия и врожденная тирозинемия. Клиника и лечение фенилкетонурии
4. Болезнь Хартнупа. Обмен серосодержащих аминокислот
5. Перенос активных метильных групп. Гомоцистеин
6. Гомоцистинурия. Метаболизм пуринов и пиримидинов
7. Биосинтез циклических структур. Пиримидиновое кольцо
8. Синтез пуриновой циклической структуры. Значение фолиевой кислоты
9. Образование мочевой кислоты. Подагра и родственные ей заболевания
10. Синтез порфирина и гема. Порфирии