Пиридоксальфосфат PLP схема

Индольный алкалоид ячменя грамин (311) представляет собой один из наиболее простых продуктов модификации ароматической аминокислоты триптофана (307). Изучение биосинтеза грамина явилось поворотным пунктом в развитии исследования ио биосинтезу растительных алкалоидов эксперименты [243] по специфическому включению метки из [3- С]триптофана в метиленовую группу боковой цеии грамина были первыми из множества такого рода экспериментов (если не считать работ ио изучению метилирования). Впоследствии было однозначно доказано, что в грамин (311) включается вся индольная кольцевая система триптофана (307) и атом С-3 с двумя атомами водорода [244]. Оказалось также, что в боковую цепь грамина из триптофана переходит и атом азота [245], а метильные группы последовательно вводятся в соединение (310) [246]. Эти данные согласуются с возможным механизмом биосинтеза грамина, где промежуточным соединением является аддукт триптофана с пиридоксальфосфатом (схема 52) [247]. Согласно предлагаемому механизму, атом азота из аминогруппы триптофана попадает в конечный продукт в результате аминирования интермедиата (308) для этого, однако, в растениях должен иметь место специфический процесс, обеспечивающий перенос атома азота от соединения (309) к (308). [c.606]

Рассмотренные выше реакции лежат в основе ряда важных метаболических превращений, протекающих с участием кофер-мента пиридоксальфосфата [схема (2.41)]. [c.72]

Характер проявляемой пиридоксальфосфатом каталитической функции определяется природой фермента, в сочетании с которым он действует. Так, из схемы (8.17) следует, что пиридоксальфосфат служит коферментом в таких процессах, как декарбоксилирование, трансаминирование, рацемизация и синтез аминокислот. [c.204]

Пиридоксальфосфат конденсируется с аминокислотами, образуя шиффово основание [схема (2.42)]. [c.73]

Предприняты значительные усилия по изучению взаимопреьра-щений различных форм витамина Ве и их фосфорилированных производных [121]. Большая часть данных относится к тканям млекопитающих, но на основании этих результатов можно предположить наличие сходных механизмов и для других организмов. Основной путь от пиридоксола (141) до пиридоксальфосфата (139) включает, по всей вероятности, превращение пиридоксола в соответствующий фосфат (147) специфической внутриклеточной киназой, за чем следует окисление этого соединения с образованием пиридоксальфосфата схема (93) . [c.637]

В работе [73а] было предложено исключительно простое и вполне удовлетворительное решение проблемы включения лизина и кадаверина, согласующееся со всеми экспериментальными фактами, в том числе и с сохранением различия между атомами, включенными нз С-2 и С-6 лизина, а также с возможностью включения кадаверина (77). В его основе лежит катализируемое ферментом декарбоксилирование лизина, протекающее через обычные промежуточные соединения лизина с пиридоксальфосфатом (схема 18). Это предположение тем более привлекательно, что оба фермента (L-лизиндекарбоксилаза и диаминоксидаза), участвующие, вероятно, в превращении лизина в А -пиперидеин, в качестве кофермента используют пиридоксальфосфат. В этом случае промежуточное соединение (76) может образовываться не только из лизина, но и из кадаверина (77), и может превращаться в последний. Таким образом удовлетворительно объясняется включение в пиперидиновые алкалоиды (70), (71) и (72) как лизина [c.557]

Из приведенных рассуждений следует, что точно так же как тиаминпирофосфат присоединяет молекулу к карбониону своего сопряженного основания для осуществления реакции субстрата, энергетически невозможной для изолированной молекулы, так и пиридоксальфосфат использует свою альдегидную группу для взаимодействия с аминогруппами с целью достижения такого же эффекта. Очевидно, что пиридоксальфосфат соединяется с ферментом за счет конденсации альдегидной группы с концевой аминогруппой остатка лизина (табл. 18.1) в белковой цепи фермента. Строго говоря, в вышеприведенных реакционных схемах вместо альдегидной функции должна быть изображена иминная функция. [c.315]

Пиридоксальфосфат, который иногда называют кодекарбокси-лазой, был впервые выделен из дрожжей [113] и оказался идентичным синтетическому образцу, полученному с низким выходом в результате фосфорилирования пиридоксаля (140) фосфорилхлоридом в присутствии воды [114]. Точное положение фосфатного остатка установлено методом элиминирования структура была окончательно подтверждена прямым синтезом [115], приведенным на схеме (88). Другие синтетические работы суммированы в обзоре [116]. [c.635]

Упомянутые выше модельные эксперименты привели Браунштейна и Снелла к предположению, что важнейшей чертой пири-доксальфосфат-зависимых реакций является образование имина (основания Шиффа) между а-аминогруппой аминокислоты и альдегидной группой пиридоксальфосфата. Это предположение получило широкое признание. В модельных экспериментах обычно использовался пиридоксаль, поливалентный ион металла (Са +, Ре +, А1 +) и подходящий субстрат — аминокислота. Типичная реакция трансаминирования, которая мол<ет быть проведена таким путем, изображена на схеме (94). Для достижения полноты реакции необходим большой избыток субстрата. [c.638]

Успех модельных экспериментов с участием пиридоксаля и ионов металлов в дублировании многих ферментативных реакций а-аминокислот позволил предположить, что ионы металлов могут играть важную роль и в соответствующих ферментативных реакциях. Однако в действительности это, по-видимому, не так получены высокоочищенные препараты ферментов, требующие пирн-доксальфосфат, но не нуждающиеся для проявления полной активности в ионах металла [124]. Функция иона металла в модельной системе состоит, вероятно, в поддержании правильной геометрии промежуточного имина и тем самым в облегчении делокализацни заряда. В ферментативной реакции эту функцию выполняет сам фермент. За исключением этой особенности, складывается впечатление, что роль пиридоксальфосфата очень близка к роли пиридоксаля в модельной системе. Поскольку реакция образования холофермента из кофермента и апофермента заключается в образовании имина пиридоксальфосфата с е-аминогруппой лизина, образование имина (153), участвующего в ферментативной реакции, должно происходить в результате переаминирования, имеющего место в присутствии аминокислотного субстрата схема (98) . [c.641]

Было показано наличие строгого стереохимического контроля реакций, катализируемых пиридоксальфосфатом [125]. Важным фактором активации а-связей я-системой является стереохимическое расположение ст-связи относительно близрасположенных л-орбиталей. В соответствии с этим Донатаном предложено [126], что разрывающаяся ст-связь должна лежать в плоскости, перпендикулярной плоскости я-системы кофермента. Именно такая конформация позволяет достичь максимального ст — я-перекрывания и максимально уменьшить энергию переходного состояния разрыва связи. Донатан предположил далее, что конформация может контролироваться апоферментом, возможно посредством связывания карбоксилат-иона, что имин (153) может принимать одну из трех возможных конформаций. Последние схематически представлены на схеме (99). Здесь прямоугольником обозначена плоскость пиридинового кольца глаз наблюдателя направлен вдоль связи — N . В каждом случае вертикальной линией изображена лабильная ст-связь. Таким образом, конформация (154) благоприятствует трансаминированию, (155) — декарбоксилированию, а (156) — удалению R (как в серингидроксиметилазе). [c.641]

Сам по себе пиридоксаль та1кже обладает способностью катализировать те же реакции, что и пиридоксальфосфат-зависи-мые ферменты, однако скорость в последнем случае в миллион раз выше [17]. Катализируемая пиридоксалем реакция трансаминирования протекает по механизму (8.13), включающему изомеризацию двух оснований Шиффа [18]. Механизм первой из представленных на схеме (8.13) реакций (реакции образования пиридоксамина) более подробно описывается уравнением (8.14). [c.201]

В последнем случае на первой стадии пиридоксальфосфат и аминогруппа лизина молекулы фермента образуют основание Шиффа, которое затем подвергается нуклеофильной атаке со стороны аминогруппы реагирующей аминоиислоты. В результате происходящего трансиминирования образуется второе основание Шиффа [схема (8.16)]. [c.204]

Данные ряда экспериментальных исследований хорошо согласуются с приведенной выше схемой, и, поскольку в этих исследованиях применялись неочищенные ферментные препараты, такой механизм распада цистеина вполне вероятен. Вместе с тем возможно, что в некоторых системах отщеплению серы предшествует образование аммиака в результате окислительного дезаминирования цистеина. Не исключен также первоначально предложенный механизм десульфгидразной реакции, с тем изменением, что в настоящее время учитывается промежуточное образование шиффова основания с пиридоксальфосфатом. Возможно, что в различных условиях встречаются все эти механизмы распада цистеина . [c.378]

Перенос аминогруппы (трансаминирование) эффективно катализируется как некоторыми ионами металлов, так и ферментами трансами-назами. Механизм трансаминирования показан на схеме 18 и включает образование хелатного комплекса двухвалентного металла (Ь - лиганд). Этот механизм объясняет также быструю рацемизацию а-аминокисло ты, происходящую в присутствии двухвалентных ионов металлов и салициловог о альдегида, который выполняет функцию кетокислоты СО С0 . Перенос аминогруппы может также катализироваться пиридоксальфосфатом, который является типичным коферментом. [c.146]

Для протекания некоторых ферментативных реакций с участием пиридоксальфосфата (например, Р-декарбоксилирование или 7-отщепление) необходима активация тех атомов углерода, которые менее тесно связаны с пиридоксалевым циклом, чем а-атом углерода аминокислоты. Роль активирующей группы в этих реакциях выполняет, по-видимому, протонированный атом азота основания Шиффа. После отщепления протона от а-атома углерода эта группа способствует отщеплению протона от Р-атома углерода. При этом образуется промежуточное соединение типа р-карбанион-енамина. Как видно [схема (89)1, механизм этой реакции похож на механизм альдольной конденсации, катализируемой аминами. Образовавшееся промежуточное соединение способно также легко отщеплять хорошую уходящую группу от у-атома углерода. Именно так протекает расщепление цистотионина и отщепление фосфата от фосфогомосерина в процессе синтеза треонина [схема (89)]. Ненасыщенный продукт, образовавшийся в реакции отщепления, может либо присоединить нуклеофил к любому положению по двойной связи, либо гидролизоваться и перегруппироваться в несколько стадий ). Аналогичный механизм наблюдается, по-видимому, также и при р-декарбоксилировании. В данном случае катионный атом азота в основании Шиффа активирует субстрат так, что вместо отщепления протона идет декарбоксилирование [схема (90)]. Эти реакции не удалось. [c.121]

В последние годы был достигнут значительный прогресс в изучении биологических функций витамина Ве на молекулярном уровне. После открытия реакции ферментативного переаминирования (А. Е. Браунштейн, М. Г. Крицман, 1937 [1]) фронт исследования в этой области непрерьгвно расширялся, привлежэя ученых различных специальностей— биохимиков, фармакологов, химиков-органиков и фи-зико-химиков—из разных стран. Коферментные функции пиридоксальфосфата (витамина Ве) были расшифрованы после химического обоснования принципиальной схемы реакций, катализируемых пиридоксалевыми ферментами [2], и изучения механизма модельных реакций пиридоксаля и пиридоксальфосфата [3, 4]. Наконец, доступность большого числа пиридоксалевых ферментов в высокоочищенном и индивидуальном состоянии позволило на примере Ве-зависи-мых ферментов исследовать общие функциональные закономерности ферментативного катализа. [c.197]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология