Пиридоксальфосфат шиффовы основания

Аминокислота-донор -[-Пиридоксальфосфат (шиффово основание) [c.88]

Снелл (1958) провел неферментативное переаминирование под действием пиридоксальфосфата и поливалентного катиона ( u +, Fe " , А1 +) и показал, что при этом в качестве промежуточных продуктов образуются хелатные шиффовы основания. [c.733]

Наличие аномально большого сдвига спектра флуоресценции нашло весьма интересное применение в работе Джонсона и др. [70]. Поглощение пиридоксальфосфата в составе гликогенфосфорилазы при Я, = 330 нм (30 300 см ) может быть обусловлено либо образованием аддукта между одной из функциональных групп фермента и шиффовым основанием, образованным PLP и боковой цепью лизина (структура А), [c.34]

Многие альдолазы (разд. К,2) содержат в активном центре боковые-группы лизина. Аминогруппы этих боковых цепей образуют шиффовы основания с кетонными субстратами. Эти реакции предшествуют основным реакциям расщепления и образования связей С—С. Начальная реакция взаимодействия кофермента пиридоксальфосфата с аминокисло- [c.143]

Общий механизм действия PLP можно упрощенно сформулировать следующим образом- пиридоксальфосфат замещает — N Hi-группу (или —NHг-группу) аминокислот-субстратов на группу, которая по электронным свойствам эквивалентна смежной карбонильной группе. Это происходит в результате образования шиффова основания (рис. 8-5). Заметим, однако, что полярность шиффова основания, образованного аминокислотой с простым альдегидом (например, с ацетальдегидом), противоположна полярности группы С —О [c.214]

РИС. 8-6. Некоторые реакции шиффовых оснований пиридоксальфосфата (реакции типа 8 в табл 9-1). А. Образование хиноидного промежуточного соединения Б. Элиминирование Р-заместителя В. Переаминирование. [c.217]

Биохимическое переаминирование — важнейшая реакция переноса группы в аминокислотном обмене. Она катализируется аминотрансферазами (трансаминазами), коферментом является пиридоксальфосфат, который принимает участие в обмене аминогрупп, образуя шиффовы основания в качестве промежуточной ступени. [c.70]

Пиридоксальфосфат (фосфорилированное производное альдегидной формы витамина В ) является коферментом множества ферментов, катализирующих превращения аминокислот. Во всех реакциях, катализируемых ПФ-зависимым ферментом, между аминокислотой и карбонильным атомом пиридоксальфосфата образуется ковалентный комплекс (шиффово основание), в котором ПФ действует как электрофильный катализатор, стабилизируя [c.386]

Вторичные амины, морфолин и пролин представляют собой особенно активные нуклеофильные катализаторы реакций с участием пиридоксальфосфата. Реакция, катализируемая этими соединениями, должна протекать через промежуточное образование катионного шиффова основания [уравнение (43)], и скорость ее особенно велика, поскольку в случае этих аминов не может образоваться значительно менее реакционноспособное незаряженное шиффово основание [уравнение (42)]. Скорость процесса зависит от концентрации семикарбазида, указывая на то, что при низких [c.373]

Исследование соединений кофермент — субстрат представляет собой во многих случаях задачу преимущественно химического характера, и для ряда коферментов соответствующие соединения исследованы. Примером может служить соединение, образуемое одним из самых замечательных кофакторов, именно пиридоксальфосфатом с аминокислотами. Первая стадия взаимодействия системы белок—кофермент с аминокислотой ведет к образованию шиффова основания [c.179]

Рацемазы и эпимеразы катализируют соотв. рацемизацию и эпимеризацию в-в. Субстраты рацемаз содержат один хиральный центр, эпимераз несколько. У исследован-иых рацемаз а-аминокислот кофермент пиридоксальфосфат. В ходе р-ции а-аминокислоты с пиридоксальфосфатом (ф-ла I, здесь и ниже Р остаток фосфорной к-ты) образуется шиффово основание (II), к-рое переходит в хиноидную форму (1П) [c.186]

Важный аналитический реагент, применяемый в биологических исследойаниях, нингидрин (моногидрат индан-1,2,3-триона), подобно пиридоксальфосфату образует с аминокислотами реакционноспособные шиффовы основания (кетими- [c.212]

Пиридоксальфосфат представлен равновесной смесью альдегидной и гидратированной альдегидной форм [как в уравнении (7-35)]. Альдегид имеет желтую окраску и поглощает при 390 нм (25,6-10 см , рис. 8-9), тогда как гидрат альдегида поглощает примерно в той же области, что и РМР. Полосы поглощения шиффовых оснований PLP еще больше сдвинуты в длинноволновую область, причем N-протони-рованные формы поглощают при 415—430 нм [(23—24)-10 см ], тогда как формы с депротонированной С = М-группой поглощают при более коротких волнах. [c.228]

Конечными продуктами реакции являются пируват и а-кетобутират, аммиак и сероводород. Поскольку указанные ферменты требуют присутствия пиридоксальфосфата в качестве кофермента, реакция неокислительного дезаминирования, вероятнее всего, протекает с образованием шиффовых оснований как промежуточных метаболитов. [c.434]

Механизм реакции трансаминирования. Общую теорию механизма ферментативного трансаминирования разработали советские ученые А.Е. Браунштейн и М.М. Шемякин. Одновременно подобный механизм был предложен американскими биохимиками Э. Снеллом и Д. Метцлером. Все трансаминазы (как и декарбоксилазы аминокислот) содержат один и тот же кофермент-пиридоксальфосфат. Для реакций трансаминирования характерен общий механизм. Специфичность трансаминаз обеспечивается белковым компонентом. Ферменты трансаминирования катализируют перенос ЫН,-группы не на а-кетокислоту, а сначала на кофермент пиридоксальфосфат. Образовавшееся промежуточное соединение (шиффово основание) подвергается внутримолекулярным превращениям (лабилизация а-водо-родного атома, перераспределение энергии связи), приводящим к освобождению а-кетокислоты и пиридоксаминфосфата последний на второй [c.435]

Прямое рентгенографическое исследование комплексов лизоцима с ингибирующими аналогами субстратов — полисахаридов — показало, что лиганд внедряется в полость, существующую в глобуле лизоцима, и контактирует с несколькими функциональными группами фермента (Филлипс). Структура такого комплекса показана на рис. 6.6. Внедрение субстрата установлено и для других систем. Для ряда ферментов подробно изучена последовательность химических превращений, т. е. стадий реакции, протекающей в активном центре ФСК. Так, Браунштейн и его сотрудники исследовали химию аспартат-аминотрансферазы (ААТ). Этот фермент содержит пиридоксальфосфат (ПАЛФ) в качестве кофермента. ПАЛФ, присоединенный к белку, реагирует с субстратом — аминокислотой — химически, образуя альди-мин (шиффово основание) [c.184]

На первой стадии активная альдегидная группа пиридоксальфосфата (—СНО) взаимодействует с аминогруппой аминокислоты с образованием иминной связи — шиффова основания. В настоящее время установлено, что взаимодействие аминокислоты с ПФ происходит путем реакции замещения е-КН2-группы остатка лизина в молекуле апофермента на а-аминогруппу аминовсислоты [c.375]

Реакции декарбоксилирования, в отличие от других процессов промежуточного обмена аминокислот, являются необратимыми. Декарбоксилазы аминокислот являются сложными ферментами, коферментами которых, как и у трансаминаз, является пиридоксальфосфат (ПФ), специфичность их действия определяется апобелковым компонентом фермента. Механизм реакции декарбоксилирования аминокислот в соответствии с теорией пиридоксалевого катализа связан с образованием шиффова основания между пиридоксальфос- [c.383]

Этот кофермент, участвующий в обмене аминокислот, родствен пи-ридоксолу, известному также как адермин или витамин В . Роль реакционноспособной группы в молекуле пиридоксальфосфата играет альдегидная группа. При взаимодействии этой группы с аминогруппой аминокислоты образуется шиффово основание. В процессе трансаминирования аминогруппа остается связанной с пиридоксальфосфатом, а углеродный скелет аминокислоты отщепляется в виде 2-оксокислоты. Пиродоксальфосфат регенерируется затем в результате реакции с соответствующей оксокислотой. При декарбоксилировании от шиффова основания отщепляется СО 2- [c.433]

Аналогичным образом может быть представлено дезаминирование серина, треонина, гомоцистеина и цистеина. Эти реакции рассматриваются в соответствующих разделах гл. IV. Участие пиридоксальфосфата установлено для реакций, катализируемых десульфгидразами Ь-цистеина и Ь-гомоцистеина и дегидрата-зами Ь- и Ь-серина. Предполагают, что реакции десульфирования и дегидратации протекают с образованием промежуточного продукта типа шиффоВа основания, в образовании ко№рого участвует альдегидная группа. пиридоксаля (стр. 245)г. Следует отметить, что процесс десульфировапия цистеина может протекать и не прямым путем — через реакцию переаминирования. На этом пути образования сероводорода, катализируемом. системой ферментов десульфирования, пиридоксальфосфат необходим для осуществления реакции переаминирования. Образование сероводорода из цистеина обсуждается в соответствующем разделе гл. IV " [c.195]

Интересные данные о механизме декарбоксилирования аминокислот получены при помощи D2O [246]. Обнаружено, что в процессе ферментативного декарбоксилирования лизина, тирозина и глутаминовой кислоты в молекулу амина у углеродного атома, несущего аминную группу, включается только один атом дейтерия. Из этого следует, что в процессе декарбоксилирования не происходит образования на промежуточной стадии иминопроиз-водного аминокислоты, поскольку при а-углеродном атоме сохраняется один водородный атом (а-водород исходной аминокислоты). Эти наблюдения согласуются с рассмотренным ла стр. 257 механизмом декарбоксилирования аминокислот, основанным на образовании шиффова основания в результате конденсации аминогруппы аминокислоты и альдегидной группы пиридоксальфосфата. [c.210]

Близкое сходство между реакциями ферментативного и неферментативного переаминирования и обнаружение роли пиридоксальфосфата в качестве кофермента во многих других ферментных системах привели к разработке представлений об общности механизма реакций, катализируемых витамином Вд. Мецлер и сотрудники [435] и Браунштейн и Шемякин [449] независимо друг от друга выдвинули одну и ту же, в основных чертах, теорию. Согласно представлениям этих авторов, из пиридоксаля, аминокислоты (и иона металла) образуется шиффово основание реакции, катализируемые витамином Ве, интерпретируются как результат различных последовательных перемещений электронов в молекулах промежуточных соединений. Например, Мецлер и сотрудники [435] сформулировали для реакций переаминирования следующий механизм [c.255]

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]

Фермент, катализирующий эту реакцию, — триптофандесмолаза (триптофансинтетаза) — получен в очищенном виде найдено, что в его действии участвует пиридоксальфосфат. Возможно, что в этой системе какую-то роль играет цинк [730]. Для изучения механизма синтеза триптофана из индола и серина был применен препарат серина, меченного дейтерием в а- и р-положениях, в р-углеродном атоме и Установлено, что в процессе конденсации освобождается половина атомов дейтерия. Эти данные указывают на внутримолекулярную дегидратацию серина, за которой следует присоединение индола к двойной связи образовавшейся а-аминоакриловой кислоты [729]. По-видимому, в ходе реакции возникает шиффово основание, состоящее из аминоакриловой кислоты и пиридоксальфосфата [731]. [c.397]

Некоторые из таких механизмов изображены на фиг. 72 (для иллюстрации взят конкретный пример — реакции с участием серина). Предполагается, что рацемизация, трансаминирование и дегидратация серина включают ионизацию протона, связанного с а-углеродом аминокислотной части колт-плекса шиффова основания (фиг. 72, II), что дает комплекс продукта перегруппировки (III). Присоединение протона по тому н<е положению этого оптически неактивного промежуточного продукта с последующим гидролизом приводит к реакции рацемизации (фиг. 72, путь 1). Присоединение этого протона к карбонильному атому углерода с последующим гидролизом дает продукты трансаминирования, пиридоксамин и кетокислоту (фиг. 72, путь 2). Полная реакция трансаминирования завершается обращением этого процесса — взаимодействием на начальной стадии пиридоксамииа и второй кетокислоты, как показано уравнением (VIII.23). В результате этой реакции регенерируется пиридоксаль и происходит превращение кетокислоты в аминокислоту. Наконец, неподеленная пара электронов может быть использована для удаления гидроксильного иона из соединения III, что дает соединение 1Л" (фиг. 72, путь 3). Гидролиз комплекса такого шиффова основания приводит к а-аминакриловой кислоте, которая самопроизвольно гидролизуется до пирувата. Подобные механизмы присущи и другим реакциям с участием пиридоксальфосфата. [c.221]

Спектрофотометрические данные, а также данные кинетических исследований заставляют предположить, что процесс переаминирования представляет собой комбинацию бимолекулярных реакций (см. уравнения реакций 6 и 7), в ходе которых входящий в состав фермента пиридоксальфосфат (ПЛ) претерпевает обратимое превращение в ниридоксаминфосфат (ПМ) и таким образом действует как акцептор и донор переносимой аминогруппы. Комплекс фермепт-шиффово основание (Ш. О.) представляет собой промежуточное соединение обеих ступеней реак- [c.211]

Формильный углерод и а-углерод имеют изОыток отрицательных зарядов л-электронов (соответственно — 0,199 е и —0,223 е), но индекс свободной валентности у формильного углерода больше (0,545 против 0,429 у а-углерода), и поэтому протонизация должна происходить именно по формильному углероду Этот вывод получен при учете сверхсопряжения группы СНг если сверхсопряжение подавлено, то наиболее вероятно, что протонизация пойдет у а-углерода и получится пиридоксальфосфат. Образование переходного основания объясняется тем, что отрыв прогона приводит к возникновению общей сопряженной системы, которая в исходном Шиффовом основании не могла получиться, так как сопряжение распространялось лишь до аминного азота. Выигрыш энергии делокализации около 8 ккал1моль и обусловливает этот переход. [c.80]

Смотря по тому, какой белок содержит данный фермент, шиффово основание может превратиться в те или иные конечные продукты. Так, например, под влиянием пиридоксальфосфата происходит перенос аминогруппы от глутаминовой кислоты на щавелевоуксусную и вместо исходной аминокислоты получаем кетоглутаровую кислоту С00Н(СНг)2—СО—СООН. [c.120]

Все указанные ферменты обнаружены в бактериях и являются протеидами, простетические группы у них такие тиамннпирофосфат — в карбокси-лиазах кетокислот и пиридоксальфосфат — в карбокси-лиазах аминокислот. Реакция декарбоксили-роваиия кетокислоты идет при участии тиаминпирофосфата (см. раздел Витамины , Витамин В ). Механизм реакции декарбоксилировании аминокислот с помощью кар-боксилазы с пиридоксальфосфатом в качестве кофермента в общем близок механизму, действующему при переаминировании аминокислот. Здесь также возникает шиффово основание. В нем электронная плотность у а-углеродного атома аминокислоты очень мала, вследствие чего сильно ослабляется связь этого углеродного атома с карбоксильной группой, которая легко отщепляется. [c.101]

Пиридоксин и его производные пиридоксаль и пиридоксалин принадлежат к группе витаминов Ве. Пиридоксаль-5-фосфат принимает участие в ферментативных реакциях переаминирования между амино- и а-кетокислотами, декарбоксилирования и рацемизации а-аминокислот, в реакциях расщепления и конденсации Р- и у-заме-щенных а-аминокислот. Реакция переаминирования была открыта советскими биохимиками Браунштейном и Крицман. Шемякин и Браунштейн, а затем Метцлер, Икава и Снел показали, что в процессах переаминирования участвуют шиффовы основания, которые образуются при реакции пиридоксальфосфата и аминокислоты. [c.307]

Эти процессы в организме осуществляются ферментами, содержащими в активном центре производные пиридоксальфосфата — либо внутреннее шиффово основание — имин, образованный пиридоксальфос-фатом с 8-аминогруппой лизина, либо пиридоксаминфосфат [c.220]

В 1952—1953 гг. А. Е. Браунштейн и М. М. Шемякин [10], а вскоре Снелл, Метцлер и Икава 6] предложили объяснение особенности действия пиридоксалевых ферментов, которое теперь называют теорией Браунштейна—Снелла [11. Основной идеей здесь является представление о том, что образование шиффова основания между пиридоксаль-фосфатом и а-аминокислотой приводит к понижению электронной плотности на а-углеродном атоме в связи с возникновением в шиффо-вом основании системы сопряженных двойных связей, что приводит к ослаблению всех простых связей, образованных а-углеродным атомом. В присоединенной к пиридоксальфосфату аминокислоте осуществляются разнообразные превращения, которые не свойственны исходным аминокислотам, но аналогичны реакциям соответствующих кетокислот. Такое ослабление связей по сделанному предположению способствует отщеплению соответствующих заместителей у а-углеродного атома аминокислоты при образовании промежуточного кетимина, возникающего вслед за альдимином. [c.222]

После разбора механизмов отдельных реакций остановимся на причинах, которые определяют направление превращения аминокислот пиридоксалевыми ферментами. Образование первичного шиффова основания (альдимина I) является, вероятно, общей стадией для всех ферментов, содержащих пиридоксальфосфат [c.237]

Такое промежуточное соединение может легко распадаться. Причем дальнейшие превращения зависят от природы протеина, с которым связан пиридоксальфосфат. Под действием аминофераз и рацемаз расщепляется а-С—Н-связь в шиффовом основании, что приводит к переаминированию или к рацемизации аминокислот. а-Декарбоксилазы разрывают связь а-С—СООН, в результате монокарбоновые аминокислоты превращаются в амины, а дикарбоновые аминокислоты — в монокарбоновые. [c.276]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология