Шиффовы основания механизм образования

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]

На основании исследования реакций присоединения с участием изоаллоксазинового кольца флавинов предложен другой возможный механизм восстановления флавинов. Сульфит-ион присоединяется к положению 5 с образованием N—S-связи. Между тем Гамильтон [117] предположил, что более обычным пунктом присоединения нуклеофилов является углеродный атом 4а, который совместно с атомом N-5 образует циклическое шиффово основание. Согласно Гамильтону, другие электрофильные центры молекулы, такие, как 2-, 4- и Юа-углерод-ные атомы были бы нереакционноспособными вследствие их участия в резонансах амидного и амидинового типов. Спирт (или иной суб- [c.261]

Механизм реакции переаминирования изучался с применением дейте-рированных соединений 265, 274] и метилированных аминокислот, исключающих образование шиффовых оснований, в результате чего аминокислота лишалась сродства к аминотрансферазе [274 ]. [c.363]

Дезактиваторы солей металлов переменной и постоянной валентности (Со, Си, Ре, 2п и т. д.). Механизм их действия принципиально отличается от механизма действия ингибиторов предыдущих классов. Дезактиваторы-комплексообразователи предотвращают или уменьшают каталитическое действие растворимых соединений металлов за счет образования комплексов, в которых атом металла экранирован и является малоактивным по отношению к гидропероксидам. Таким образом уменьшается вероятность протекания реакции инициирования на стадиях зарождения и вырожденного разветвления цепей в процессе окисления углеводородов. Типичные представители соединений данного класса - шиффовы основания, являющиеся лигандами [c.255]

Однако другие исследователи [40] рассматривают влияние шиффовых оснований не только как регуляторов действия аминов, но и как веществ, участвующих в образовании поперечных связей. Предложенный механизм предусматривает только частичный гидролиз шиффова основания до свободного амина, который затем вызывает дегидрогалогенирование полимера. Однако полагают, что именно сами шиффовы основания присоеди- [c.247]

В настоящее время в ряде случаев уже довольно подробно изучен механизм действия этих ферментов, включающий, как правило, на одном из первых этапов образование шиффовых оснований за счет взаимодей- [c.68]

Относительно каталитического образования интересующих нас шиффовых оснований из теории органической химии известно следующее. Образование первичного имина является реакцией кислотного типа и осуществляется по механизму специфического (№) или общего кислотного (донор №) катализа. В первом случае речь идет о процессах типа [c.225]

Поскольку под действием света из зрительных пигментов высвобождается полностью гранс-ретиналь, должей существовать механизм образования 1 Ьцыс-ретиналя, необходимого для регенерации этих пигментов. С одной стороны, из кровотока постоянно поступает 11-цис-ретинол и окисляется в ретиналь. Таким образом, изомеризация может происходить в других частях организма. Однако имеются веские данные в пользу того, что процесс изомеризации протекает главным образом в самой сетчатке. У головоногих внутренние членики рецепторных клеток содержат второй пигмент, ретинохром, который осуществляет обратное превращение полностью гранс-ретиналя в 11-цыс-рети-наль [149]. Согласно имеющимся данным, в сетчатке млекопитающих может происходить образование шиффова основания между полностью гранс-ретиналем и фосфатидилэтаноламином, что обусловливает превращение под действием света ретиналя в П-цис-форму [150]. [c.68]

Этот фермент (с мол. весом 340ООО), построенный из 12 субъединиц, был получен в кристаллическом виде [161]. Он инактивируется боргидридом натрия в присутствии субстрата при кислотном гидролизе инактивированного фермента образуется e-N-изопропиллизин. Декарбоксилирование, вероятно, протекает через промежуточное образование шиффова основания по механизму, аналогичному механизму, предложенному для альдольного расщепления (рис. 7-10). [c.171]

Более подробно выяснено значение витамина А в процессе свето-ощущения. В этом важном физиологическом процессе большую роль играет особый хромолипопротеин—сложный белок родопсин, или зрительный пурпур, являющийся основным светочувствительным пигментом сетчатки, в частности палочек, занимающих ее периферическую часть. Установлено, что родопсин состоит из липопротеина опсина и простетической группы, представленной альдегидом витамина А (ретиналь) связь между ними осуществляется через альдегидную группу витамина и свободную -КН,-группу лизина молекулы белка с образованием шиффова основания. На свету родопсин расщепляется на белок опсин и ретиналь последний подвергается серии конформационных изменений и превращению в транс-форму. С этими превращениями каким-то образом связана трансформация энергии световых лучей в зрительное возбуждение—процесс, молекулярный механизм которого до сих пор остается загадкой. В темноте происходит обратный процесс—синтез родопсина, требующий наличия активной формы альдегида—11-г<ис-ретиналя, который может синтезироваться из -ретинола, или транс-ретиналя, или транс-формы витамина А при участии двух специфических ферментов—дегидрогеназы и изомеразы. Более подробно цикл превращений родопсина в сетчатке глаза на свету и в темноте можно представить в виде схемы [c.211]

Механизм реакции декарбоксилирования аминокислот в соответствии с общей теорией пиридоксалевого катализа (см. рис. 12.3) сводится к образованию ПФ-субстратного комплекса, представленного, как и в реакциях трансаминирования, шиффовым основанием ПФ и аминокислоты [c.442]

Фермент, катализирующий эту стадию,- порфобилиногенсинтаза также является регуляторным ферментом, подвергаясь ингибированию конечными продуктами синтеза. Предполагают, что механизм этой сложной реакции дегидратации включает образование кетиминной связи (шиффово основание) между кетогруппой одной молекулы б-аминолевулиновой кислоты и б-аминогруппой лизина молекулы фермента. В следующей многоступенчатой стадии, катализируемой соответствующими ферментами, из 4 монопиррольных молекул порфобилиногена синтезируется тетра-пиррольный комплекс протопорфирин IX, являющийся непосредственным предшественником гема. Некоторые этапы сложного пути синтеза окончательно не установлены. [c.505]

Механизм реакции рацемизации основан на подвижности а-водородного атома продукта конденсации аминокислоты и пиридоксаль-5а-фосфата — шиффова основания I ( LXXVI). Образовавшееся шиффово основание I испытывает таутомерную перегруппировку в промежуточную форму шиффова основания, которая теряет центр асимметрии на а-углеродном атоме вследствие отщепления протона и образования С Ы-связи. [c.364]

Механизм реакции на примере синтеза -триптофана может быть представлен как протекающий через шиффово основание I ( LXXXI), переходную форму шиффова основания, затем отщепление заместителя в Р-положе-нии и образование активного переходного основания ( LXXXII), р-углерод которого подвергается нуклеофильной атаке анионом индола с переходом в промежуточную форму с последующим протонированием в шиффово основание ( LXXXIII), которое уже гидролитически, обычным путем, расщепляется на -триптофан и пиридоксаль-5а-фосфат. [c.365]

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]

Механизм восстановления шиффового основания на ртутном капельном катоде окончательно не установлен предполагается, что восстановление идет по месту двойной связи с образованием метиламинокапроновой кислоты СНзЫН(СН2)бСООН. [c.254]

Механизм образования озазонов еще не вполне выяснен. Согласно Ф. Вейгану (1940 г.), образование озазонов включает промежуточную фазу, аналогичнзю внутри-молярной окислительно-восстановительной реакции, впервые наблюдавшейся Ама-дорп у шиффовых оснований альдоз с ароматическими аминами [c.230]

Аддукт азобензола и дифенилкетена при пиролизе дай азобензол, фенилизоциа-нат и р-лактам 129, образование которого приписывается [182] взаимодействию дифе-нилкетепа и анила бензофенона, возникающих при разложении по какому-либо из двух механизмов, показанных выше. Реакция кетена с г мс-азобензолом при 15° С с одновременным облучением дала продукт с четырехчленным кольцом 130, который при кипячении в ацетоне разлагается па фенилизоцианат и полимер шиффова основания 131 [167]. [c.746]

Такое понижение скорости гидролиза в кислых растворах иллюстрируется довольно сложной зависимостью скорости реакции от pH в случае гидролиза замещенных производных бензилилен-трет-бутиламина [54] (рис. 8). Наблюдаемые в этом случае закономерности трудно понять, не зная механизма родственных реакций. Однако характер кривых можно легко объяснить по аналогии с образованием оксима. В щелочной среде скорости гидролиза различных замещенных производных бензилиден-тре/п-бутиламина отличаются между собой лишь незначительно, причем в случае нитрозамещепных процесс протекает несколько медленнее. По аналогии с образованием оксимов и семикарбазонов скорость реакции в этой области pH должна определяться стадией присоединения или отщепления элементов воды. Характер влияния заместителей в этой реакции явно противоречит мысли о том, что лимитирующей стадией является присоединение воды, поскольку процесс в этом случае должен облегчаться при введении в молекулу электроноакцепторных заместителей. Наблюдаемые эффекты заместителей скорее указывают на то, что реакция протекает через стадию протонирования с последующей атакой протонированной молекулы шиффова основания гидроксильным ионом [уравнение (16)]. Такое предположение [c.354]

Ш Ни общего, ни специфического основного катализа в данном случае не наблюдается [54, 126, 157]. Для гидролиза шиффовых оснований менее основных аминов такой механизм преобладает лишь в довольно ограниченной области pH [52, 102, 112, 150]. При остальных значениях pH реакция начинает протекать по другому механизму, а именно через стадию присоединения и отщепления воды. В этом случае процесс подвергается общему кислотно-основному катализу [52, 54, 150, 189]. По-видимому, к процессам такого типа принадлежит реакция образования шиффовых оснований в метанольном растворе, изученная Сантерром с сотрудниками [157]. Возможные механизмы этой реакции представлены уравнениями (35) и (36). Механизм (35), аналогичный механизму (28), заключается в переносе протона от обобщенной кислоты к атому азота с одновременным присоединением [c.368]

При определенных экспериментальных условиях первичные амины представляют собой чрезвычайно эффективные катализаторы образования оксимов и семикарбазонов. Например, в реакции образования семикарбазона и-хлорбензальдегида при pH от 2,5 до 3,5 каталитическая активность анилина и п-хлоранилина на несколько порядков выше, чем М-метиланили-на или хлоруксусной кислоты [51 ]. В этом случае мы имеем дело не с общим кислотным, а с нуклеофильным катализом, который осуществляется путем образования ковалентной связи между катализатором и субстратом. Суммарная реакция, механизм которой представлен уравнениями (41) и (42), протекает через стадию образования шиффова основания из карбонильного соединения и амина, катализирующего данный процесс. [c.372]

Алифатические первичные амины также являются эффективными катализаторами в реакциях образования оксима и семикарбазона, причем механизм катализа в этом случае тот же самый. Однако реакции с участием более основных алифатических аминов кинетически совершенно отличаются от реакций с ароматическими аминами. В реакции метоксиамина с бензальдегидом, катализируемой глицином, при pH выше 10 скорость реакции перестает зависеть от концентрации катализатора при ее увеличении. Инфракрасные и ультрафиолетовые спектры реакционных мe eйj не содержащих метоксиамина, показывают, что в этих условиях все карбонильное соединение превращается в шиффово основание. Таким образом, в этих условиях реакция (41) является быстрой стадией, а реакция (42) — медленной стадией. Если уменьшать концентрацию глип,ина и (или) понижать значения pH, то скорость процесса начинает зависеть от концентрации глицина, а стадия (41) становится определяющей скорость реакции. Следовательно, стадия (42), как и можно было ожидать, катализируется кислотами. [c.373]

Кристенсен и его сотрудники [34, 38—42, 696—698] исследовали накопление целого ряда аминокислот клетками мышиной карциномы. Было обнаружено, что в клетках мышиной карциномы концентрируются как L-, так и D-изомеры аминокислот, причем L-изомеры — более активно. Как правило, с удлинением боковой цепи перенос аминокислот затрудняется аминокислоты, обладающие электроноакцепторными заместителями (например, орнитин, метионин, оксипролин), концентрируются клетками более активно. Присутствие метильной группы в а-положении повышает интенсивность накопления, тогда как наличие в молекуле второй карбоксильной группы обычно ее снижает. Диаминокислоты, например орнитин, лизин, а, -диампномасляная кислота и а,3-диаминопроиионовая кислота, концентрируются в клетках легче, чем соответствующие моноаминокислоты. Полученные данные согласуются с иредставлением, по которому реакции переноса протекают значительно легче, если аминогруппа находится в незаряженной форме, т. е. в той форме, которая легко реагирует с образованием ацильных производных или шиффовых оснований. Кристенсен выдвигает предположение о возможности образования шиффовых оснований как промежуточного этапа в механизме переноса аминокислот. Из участия а-метиламинокислот в таких реакциях можно заключить, что наличие а-водородного атома несущественно для переноса возможно, что отсутствие а-водородного атома повышает стабильность промежуточного шиффова основания. Быстрое поглощение диаминокислот также свидетельствует в пользу того, что они вступают с пиридоксалем в стабильные промел<уточные комплексы типа шиффовых оснований [34], Было также найдено, что отсутствие свободной карбоксильной группы или ацилирование аминогруппы снижает или полностью подавляет накопление данной аминокислоты клетками. [c.169]

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]

Теперь общепризнано, что механизм ферментативного переаминирования заключается, в обратимом образовании шиффовых оснований из амино (или кето) кислоты и фосфорного эфира пйридоксаля (или ииридоксамина). За несколько лет до открытия Браунштейном и Крицман [251] ферментативного переаминирования Хербст [249, 250] выдвинул предположение о наличии подобного механизма для объяснения неферментативного переаминирования между этиловыми эфирами а-аминофенил-уксусной кислоты и пировиноградной кислоты [c.247]

Представление о том, что механизм ферментативного переаминирования включает обратимое образование шиффовых оснований с участием альдегидной и аминной формы витамина Вб, сложилось на основании изучения неферментативных реакций переаминирования между амино- и кетокислотами [249, 250] и дальнейшего развития этих исследований в опытах с пиридоксалем и пиридоксамином. Было найдено, что многие аминокислоты вступают в реакции неферментативного переаминирования с пиридоксалем в присутствии ионов меди, железа или алюминия при 100°, причем эта реакция оказалась обратимой [387, 435—437] [c.253]

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]

Исследования Браунштейна и его школы, а также Снелла, и позже Пюльман выяснили, что центральным моментом в механизме действия пиридоксала является образование Шиффова основания с аминокислотой. [c.79]

По аналогичным механизмам может идти образование окси-мов, гидразонов, шиффовых оснований и др. [c.438]

Различия, в алкилировании первичными и вторичными спиртами объясняются тем, что, согласно принятому механизму реакции, вторичные спирты труднее превращаются в ходе процесса в кетоны, чем первичные спирты в альдегиды и кетоны, менее реакциопноспособны при образовании шиффовых оснований, чем альдегиды. [c.273]

Интерес к реакциям гидролиза оснований Шиффа в значительной мере определяется тем обстоятельством, что реакции их образования и разложения щироко распространены в биохимии, например реакции переноса карбонила при участии пиридоксальфос-фата, альдольные конденсации, р-декарбоксилирование и транс-аминирование. Механизмы образования и гидролиза биологически важных оснований Шиффа и иминных интермедиатов обсуждаются в обзорных работах [158, 160]. В ходе интенсивных исследований механизм гидролиза не слишком сложных шиффовых оснований установлен достаточно точно [228—231]. Результаты кинетических экспериментов, охватывающих широкий диапазон pH (см., например, рис. 13), для случая мета- и ара-замещенных бензилиден- [c.289]

Механизм такого неэнзиматического переаминирования был выяснен с помощью дейтерия [197]. Если реакция велась в тяжелой воде, между кислотами, не содержавшими дейтерия, то получался обыкновенный бензальдегид и а-аланин, в котором водород в связи с а-углеродом был замещен дейтерием. Отсюда следует, что а-водород в первоначальной аминокислоте не отрывается в ходе реакции. Это заключение было подтверждено с другой стороны. Была взята а-фениламиноуксусная х ислота, в которой а-водород был замэщен дейтерием. Реакция велась в обыкновенной воде. При этом оказалось, что получался тяжелый альдегид gHg DO, а а-ала-нин не содержал дейтерия в связи с а-углеродом. Эти результаты приводят к следующей схеме (например, для реакции в тяжелой воде) с промежуточным образованием комплекса, перегруппирующегося в подобие шиффова основания RN = HR [c.255]

Эта схема дает общее представление о протекании возможных реакций. Так, например, образование комплекса 56 из фенилгидразона требует, чтобы катализатор действовал на субстрат таким же образом, как при реакции карбонилирования шиффовых оснований, которая рассматривалось ранее. Внедрение окиси углерода с образованием соединения 57 и последующей циклизацией, дающей соединение 58, опять-таки соответствует уже обсуждавшемуся ранее механизму циклизации шиффовых оснований с окисью углерода. Если в 58 R = СНд или gHs, то в присутствии октакарбонила [c.334]

Посон с сотр. [58, а] установил, что нонакарбонил железа взаимодействует с шиффовыми основаниями, полученными из ароматических альдегидов, давая комплексы, которые можно выделить. Иа основании данных исследования физических и химических свойств комхшексов эти авторы приписали им структуру 60. Работа Кинга и Биснота [45 ] позволяет выяснить механизм образования координационной связи К—Ге (связь, изображенная пункти- [c.335]

Образование, распад и таутомерные превращения шиффовых оснований — это типичные кислотно-основные процессы, для многих из которых перенос водорода необходим стехиометрически, т. е. не зависит от механизма реакций. Поэтому есть все основания думать, что обнаруженные в активном центре пиридоксалевых ферментов кислотно-основные группы (имидазол, сульфгидрильная группа) относятся к их каталитическим группам. Таким образом, теорией Браунштейна — Снелла фактически указан лишь объект каталитического действия — шиффовы основания аминокислот, а природу и (или) локализацию каталитических групп большинства пиридоксалевых ферментов предстоит установить. Приводимые обычно схемы пиридоксалевых ферментов отражают только химизм процесса — они устанавливают природу и последовательность появления отдельных промежуточных продуктов катализа, но не связывают их с изменением в каталитических группах фермента, т. е. не дают точного механизма реакции. В работе [2], положенной в основу дальнейшего изложения, [c.224]

Гидролиз, как и образование шиффовых оснований, является кислотным процессом, который будет рассмотрен в связи с механизмом действия аспартаттрансаминазы. [c.225]

Что касается связи пиридоксального остатка с апоферментом, то она осуществляется за счет фосфатной группы (для катализа она не нужна), водородной связи с азотом пиридинового кольца, гидрофобной связи метильной группы и электростатической связи ионизированного фенольного гидроксила. Ковалентная связь с апоферментом появляется периодически на стадии образования внутреннего шиффова основания. Переход в активном центре при pH 6,3 сопоставляется [25[ с ионизацией фенольного гидроксила. Путем избирательного воздействия на отдельные белковые группы молекулы фермента показано [30, 32, 33[, что в его активном центре расположены одна или две имидазольные группы [25], блокирование которых приводит к инактивации фермента. Резкое снижение активности наблюдается и при блокировании одной сульфгидрильной группы. Эти группы, вероятно, и принимают участие в кислотно-основных превращениях промежуточных шиффовых оснований, хотя в наиболее распространенных механизмах реакции трансаминирования [25] обсуждается лишь действие аминогруппы лизина на нескольких стадиях катализа. Это недостаточно оправдано хотя бы потому, что при pH, соответствующем реакции трансаминирования, аминогруппа является хорошим акцептором, но плохим донором протона, что немедленно затормозит реакцию на стадии депротонирования ЫНз-группы. Кроме того, по стерическим причинам мало вероятно, чтобы одна и та же аминогруппа могла служить эффективным акцептором протона к С -атому пиридоксаля — и фактическим акцептором протона от а-углеродного атома аминокислоты. Поэтому в дальнейшем приводится механизм реакции трансаминирования, следуя работе Полторака [2[, в которой рассматриваются каталитические функции всех кислотно-основных групп активного центра аспартаттрансаминазы. [c.226]

Исходное состояние активного центра гидролиза (т. е. переход ВгН+ в Вг) достигается после адсорбции кетокислоты (2-оксоглутарата) на стадии кислотной каталитической реакции образования шиффова основания между кетокислотой и пиридоксаминфосфатом. Механизм этой реакции, начинающейся с переноса протона на карбонильную группу, приведен на стр. 225. При реакции превращения 2-оксоглутарата в -глутамат рассмотренные стадии проходят в обратном порядке, катализатор возвращается в исходное состояние, а одна пара исходных веществ превращается в пару продуктов реакции. Итак, основные реакции на пути перехода от а-аминокислоты к кетокислоте представляют собой обменные и кислотно-основные каталитические реакции, протекающие в следующей последовательности [c.230]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология