Декарбоксилазы, действие на аминокислоты

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]

Декарбоксилирование—один из узловых этапов метаболизма ароматических аминокислот в качестве кофактора для этой реакции необходим пиридоксальфосфат. Саттон и Ташиан предположили [101], что многие вторичные нарушения метаболизма ароматических аминокислот, характерные для этих болезней, связаны с ингибированием пирндоксальфосфат-зависимых реакций. Фенил-кетоиурия — заболевание, сопровождающееся умственной отсталостью, обусловлена врожденным отсутствием в печени гидроксилазы фенилаланина, превращающей фенилаланин в тирозин. Последний является предшественником адреналина, поэтому не удивительно, что при внутривенном введении адреналина больным, страдающим фенилкетонурией, у них наблюдается значительно более сильная реакция кровяного давления, чем у здоровых людей. Умственная отсталость наблюдается в период развития, когда мозг еще мал. В моче появляются большие концентрации фенилпировиноградной кислоты (0,7— 2,8 г сутки), а также фенилмолочной и фенилуксусной кислот. Если это нарушение обнаружить достаточно рано, то последствия в значительной степени можно смягчить, ограничивая количество фенилаланина в диете. По-видимому, метаболит фенилаланина, не подвергающийся гидроксилированию, токсичен и вызывает нарушения в развивающейся нервной системе. Перри [102], однако, нашел, что у детей, страдающих фенилкетонурией, выделяется меньше 5-ОТ и триптамина, чем у нормальных. Он предположил, что при фенилкетонурии действие иа психику объясняется пониженным синтезом 5-ОТ и катехинаминов в мозгу, обусловленным конкурентным торможением декарбоксилазы ароматических ь-аминокислот фенилаланином. Кроме того, другие исследователи нашли, что у крыс, заболевших фенилкетонурией в результате скармливания им пищи, содержащей большие количества фенилаланина, наблюдается заметное уменьшение общего содержания 5-ОТ в мозгу. [c.382]

Механизм реакции декарбоксилирования кетокислот при участии декарбоксилаз с тиаминпирофосфатом в качестве кофермента будет рассмотрен в гл. IV. Механизм реакции декарбоксилирования аминокислот с помощью карбокси-лиазы с пиридоксальфосфатом в качестве кофермента очень близок к тому, который действует при переаминировании аминокислот. Здесь тоже возникает шиффово основание, в котором электронная плотность у а-углеродного атома аминокислоты резко ослаблена. Вследствие этого сильно ослабляется связь этого углеродного атома с карбоксильной группой, и последняя легко отщепляется. [c.133]

Реакции, характерные для а-аминокислот. Реакция декарбоксилирования. При отщеплении Og под действием особых ферментов — декарбоксилаз или некоторых микроорганизмов а-аминокислоты превращаются в амины [c.493]

Тирозин-гидроксилаза регулируется по принципу обратной связи катехоламинами, а также цДМФ. Образование дофамина находится под контролем декарбоксилазы ароматических аминокислот, обладающей широкой субстратной специфичностью. Синтез норадреналина катализируется медьсодержащим ферментом — дофамин-р-гидроксилазой. И наконец, образование адреналина, связанное с метилированием норадреналина, происходит под действием фенилэтаноламин-Л -метилтрансферазы в цитоплазме адреналин-продуцирующих клеток. Донором метильных групп является 5-аденозилметионин. Новосинтезированные катехоламины поступают в хромаффинные гранулы посредством активного транспорта, где связываются с АТФ. Под действием нервного импульса происходит перемещение гранул к цитоплазматической мембране и выброс катехоламинов в экстрацеллюлярное пространство методом экзоцитоза. [c.155]

Декарбоксилаза ароматических аминокислот получена в чистом виде (мол. масса 112000), кофермент—ПФ. В больших количествах она содержится в надпочечниках и ЦНС, играет важную роль в регуляции содержания биогенных аминов. Образующийся из 5-окситриптофана серотонин оказался высокоактивным биогенным амином сосудосуживающего действия. Серотонин регулирует артериальное давление, температуру тела, дыхание, почечную фильтрацию и является медиатором нервных процессов в ЦНС. Некоторые авторы считают серотонин причастным к развитию аллергии, демпинг-синдрома, токсикоза беременных, карциноидного синдрома и геморрагических диатезов. [c.443]

В ТО- же время даже такая прочная связь как -F может вступать в реакции замещения с отщеплением фтора при наличии соответствующего электронного окружения. Если такая реакция замещения осуществляется в организме с участием ферментов, происходит необратимое связывание фермента и субстрата и торможение ферментативной реакции. В качестве примера можно привести ингибирование декарбоксилазы а-аминокислот а-фторметил-а-аминокислотами. В соответствии с описанным механизмом действия вещества такого типа называют ингибиторами ферментов, действующими по принципу "самоубийства" [c.503]

Об аминах, образующихся в результате действия бактериальных декарбоксилаз на аминокислоты, и их превращениях уже сообщалось. Остается остановиться на других ядовитых продуктах, появляющихся в кишечнике под влиянием гнилостных бактерий. К ним относятся продукты распада тирозина и триптофана. [c.361]

Реакции декарбоксилирования в отличие от других процессов промежуточного обмена аминокислот являются необратимыми. Они катализируются специфическими ферментами-декарбоксилазами аминокислот, отличающимися от декарбоксилаз а-кетокислот (см. главу 10) как белковым компонентом, так и природой кофермента. Декарбоксилазы аминокислот состоят из белковой части, обеспечивающей специфичность действия, и простетической группы, представленной пиридоксальфосфатом (ПФ), как и у трансаминаз. [c.441]

Декарбоксилирование а-аминокислот происходит под действием ферментов — декарбоксилаз, в результате чего [c.873]

Эти амины образуются также при действии на аминокислоты специфических декарбоксилаз, вырабатываемых рядом бактерий. В настоящее время известны декарбоксилазы для лизина, гистидина, тирозина, аргинина, фенилаланина и глютаминовой кислоты. [c.58]

Далее представлены отдельные примеры декарбоксилирования аминокислот, в частности тех, продукты реакции которых оказывают сильное фармакологическое действие. Одним из хорошо изученных ферментов является декарбоксилаза ароматических аминокислот. Она не обладает строгой субстратной специфичностью и катализирует декарбоксилирование Е-изомеров триптофана, 5-окситриптофана и 3,4-диоксифе-нилаланина (ДОФА) продуктами реакций, помимо СО,, являются соответственно триптамин, серотонин и диоксифенилэтиламин (дофамин). [c.442]

Декарбоксилаза диаминопимелиновой кислоты в отличие от лизиндекарбоксилазы и большинства других бактериальных аминокислотных декарбоксилаз имеет рН-оптимум в нейтральной зоне. Установлено, что ее коферментом служит пиридоксальфосфат. Роль декарбоксилазы диаминопимелиновой кислоты в процессе биосинтеза лизина рассматривается дальше (стр. 428). Реакция декарбоксилирования диаминопимелиновой кислоты уникальна в том отношении, что отщепляемая карбоксильная группа связана с асимметрическим центром, имеющим D-конфигурацию. Все прочие известные аминокислотные декарбоксилазы действуют на L-аминокислоты. В ранних работах упоминается о декарбоксилировании d-лизина [233, 243], но в настоящее время эта аминокислота известна как L-лизин. [c.209]

Следующим важнейшим событием в этой области, расширившим представления о роли коферментных биокаталитических систем в процессах обмена вешеств, было открытие в 1937 г. А.Е.Браунштейном и М.Г.Крицман реакций переами-нирования (130, 131). Б 1943 г. А.Е.Браунштейн установил, что эти реакции зависят от присутствия неустойчивого к действию кислот диализируемого кофермента (коаминофера-зы). Одновременно было показано, что декарбоксилаза некоторых аминокислот также является двухкомпонентным ферментом. Впоследствии было установлено, что эти ферменты в качестве коферментов имеют производные пиридоксина (витамина В0) (132). [c.149]

Вторым энзимом, который осуществляет декарбоксилирование гистидина, является неспешинфическая декарбоксилаза ароматических аминокислот (КФ 4.1.1.28), действующая на ДОФА, 5-гидрокситриптофан, а также на гистидин. Представлено большое количество доказательств, что именно этот энзим является ответственным за декарбоксилирование гистидина в ЦНС. [c.66]

В организме человека и животных С. синтезируется во мн. тканях из триктофапа путем его гидроксилирования (фермент триптофангидроксилаза) с образованием 5-гидрокси-триптофана, к-рый затем под действием декарбоксилазы ароматич. L-аминокислот превращается в С. [c.331]

Гистамин, тирамин и 5-окситриптамин (серотонин), образующиеся при декарбоксилировании аминокислот, обладают мощным фармакологическим действием на кровеносные сосуды и кровяное давление. Их образование в организме представляет большой физиологический интерес. Декарбоксилаза, образующая серотонин, производит также медленное декарбоксилирование триптофаиа в триптамин. Все упомянутые амины проявляют свое фармакологическое действие при весьма малых концентрациях, поэтому образование аминов в больших концентрациях представляло бы серьезную угрозу для нормальной деятельности организма. [c.336]

Ферменты, обусловливающие эти реакции, — аминокислотные декарбоксилазы— являются специфическими для каждой отдельной аминокислоты (Гале). Декарбоксилазы бактерий, действующие на глутаминовую кислоту, тирозин, орнитин, аргинин и лизин, требуют наличия кофермента, а именно кодекарбоксилазы (ниридоксальфосфата) однако другие декарбоксилазы, среди которых декарбоксилаза гистидина, не нуждаются в этом коферменте. [c.390]

Производные пиридоксина — фосфопиридоксаль и фосфо-пиридоксамин—(см. стр. 192) являются коферментами ряда ферментов, участвующих в обмене аминокислот (аминотранс-феразы, декарбоксилазы аминокислот, кинуренинаминотране-феразы, цистеиндесульфуразы, фосфорилазы и др.). При недостатке пиридоксина нарушается обмен многих аминокислот, особенно триптофана, метионина, цистина, глютаминовой кислоты и др. Введение пиридоксина оказывает благоприятное действие при нарушении белкового, жирового и углеводного обмена. Суточная потребность в пиридоксине около 2 мг. [c.65]

Образование аминов из аминокислот у бактерий ранее наблюдали многие авторы, но лишь исследованиями Гейла и его сотрудников было показано, что этот процесс является результатом действия специфических аминокислотных декарбоксилаз. Гейл и его сотрудники [197, 222—227] изучили у бактерий шесть [c.204]

Образование и распространение бактериальных декарбоксилаз лизина, орнитина, тирозина, гистидина, аргинина и глутаминовой кислоты изучены довольно подробно исследована также кинетика реакций, катализируемых декарбоксилазами, и описана частичная очистка некоторых из- них. Эти исследования позволили использовать аминокислотные декарбоксилазы для целей количественного определения аминокислот. Такие определения основаны на измерении количества углекислоты, выделяющейся при действии специфической декарбоксилазы [197], или количества образующегося амина [228]. Поскольку аминокислотные декарбоксилазы обладают строгой стереоспецифичностью, они применяются также для обнаружения примеси следов L-изомеров в препаратах D-аминокислот. Кроме того, эти ферменты применяют и для получения D-аминокислот (например, D-лизина или D-глутаминовой кислоты) путем избирательного разрушения L-изомера в рацемических препаратах аминокислот (стр. 94, 95). [c.206]

У ряда бактерий биосинтез лизина протекает через а-е-дн-аминопимелиновую кислоту. По данным Уорк и ее сотрудников, а также других авторов [1028—1033] (стр. 51), мезо- и LL-формы а, е-диаминопимелиновой кислоты щироко распространены у самых различных бактерий у некоторых бактерий, например у грамположительных кокков, у водорослей, грибов и дрожжей эта аминокислота не найдена. Диаминопимелиновая кислота, по-видимому, является предшественником лизина на это указывает ее превращение в лизин под действием специфической декарбоксилазы (стр. 209). Это предположение подтверждается также данными Дэвиса [1034], выделившего му- [c.428]

В одном из более ранних исследований в моче одного больного с цистинурией были найдены путресцин и кадаверин [73] они могли возникнуть из соответствующих аминокислот под действием декарбоксилаз бактерий, присутствующих в моче. Цисти- [c.468]

Некоторые из этих аминов очень ядовиты, как например тирамин> образующийся из тирозина (стр. 300), или гистамин — из гистидина (стр. 346). Интересно, что некоторые декарбоксилазы отличаются резкой специфичностью действия и способны декарбоксили-ровать только одну какую-нибудь аминокислоту. Так, например, аспартикодекарбоксилаза, выделяемая My oba terium nsp декар-боксилирует только /-аспарагиновую кислоту. Эта особенность микробов может быть использована как для препаративного получения некоторых биологически важных аминов из гидролизатов соответствующих белков, так и для количественного определения аминокислот по измерению количества выделившегося СО2. Метод определения аминокислот с помощью препаратов специфических декарбоксилаз при наличии соответствующей аппаратуры очень прост, отнимает мало времени, а главное, позволяет определять процентное содержание отдельных аминокислот, без предварительного выделения их из сложной смеси. [c.248]

Механизм обеззараживающего действия хлора связан с нарушением обмена веществ бактериальной клетки в процессе дезинфекции воды. При этом выявлено влияние на ферментную активность бактерий, в частности, на дегидрогеназы, катализирующие окислительно-восстановительные реакции в бактериальной клетке. А. М. Ски-дальской (1969) было изучено влияние хлора на процесс декарбоксилирования аминокислот бактерий, протекающий в присутствии строго специфичных ферментов-декарбоксилаз, а также был определен нуклеотидный состав ДНК кишечной палочки после окончания процесса обеззараживания при различных уровнях бактерицидного эффекта. [c.75]

Белковый компонент карбоксилазы (второго фермента, играющего очень важную роль в брожении) получен при действии на фермент разбавленных растворов щелочей. Простетической группой дрожжевой карбоксилазы является тиаминпирофосфат [173], фосфорные группы которого связаны, повидиз,юму, с белковым компонентом через ионы магния. Возможно также, что апофермент и кофермент соединены между собой через четвертичный азот тиамина [174]. Бактериальные декарбоксилазы отщепляющие углекислоту от тирозина и других аминокислот, содержат в качестве простетической группы пиридоксальфосфат [175]. Белковый компонент этих декарбоксилаз еще не изучен. [c.306]

Механизм действия выяснен. Из пиридоксина в организме путем окисления и фосфорилирования образуется фосфониридоксаль, который является коферментом как декарбоксилазы аминокислот, так и аминоферазы. Вд принимает участие в регулировании азотистого обмена, в частности в переаминировании и превращении триптофана, а также в переносе сульфгидриль-ной группы и десульфировании. [c.417]

Декарбоксилирование аминокислот. В клетках эту реакцию катализируют декарбоксилазы, кофактором которых является пиридоксальфосфат. Вид пиридоксалевого катализа, т.е. специфичность фермента, зависит от апофермента. Выбор направления реакции определяется конформацией переходного состояния (основания Шиффа). Лабильная связь всегда перпендикулярна плоскости пиридинового кольца. При декарбоксилировании а-аминокислоты образуются биогенные амины, которые обладают разнообразной биологической и фармакологической активностью. В высоких дозах большинству из них присуще токсическое действие, поэтому в тканях имеются ферментативные системы их обезвреживания путем окислительного дезаминирования с образованием альдегидов и аммиака. Согласно классификации ферментов, аминооксидазы относятся [c.264]

Второе исследование тех же авторов [з] касается декарбоксилирования аминокислот в селезенке облученных мышей в ближайшие сроки и через семь дней после облучения. Действие излучения на декарбоксилазы можно было предусмотреть, исходя из участия пиридоксаль-5-фосфага (кофермента декарбоксилазы), что было установлено в предыдущих эксперимегатах. Изучали И различных аминокислот. Содержащие их в селезеночной ткани, как правило, снижалось сразу же после облучения, но возрастало через 3 ч и в общем оставалось на более высоком уровне, чем до облучения, за исключением глицина, аланина, глютаминовой и аспарагиновой кислот. Далее было установлено снижение содержания сульфгидрильных и дисульфидных групп, а также некоторое угнетение системы, синтезирующей цистатионин, для которой требуется пиридоксаль-5-фосфат. [c.496]

В а-химотрипсине по Бендеру цепь перераспределения связей включает перемещение связей в имидазольном кольце His и замыкается в восьмичленный цикл. Аналогичный цикл с альтернирующим изменением кратности связи характерен для каталазы (см. гл. VHI). Для -лактатдегидрогеназы ЦПС представляет собой линейную цепочку из восьми звеньев. Наиболее короткая цепь — всего из двух звеньев характерна для пиридоксалевых рацемаз аминокислот. Самая длинная цепь, состоящая из 10 звеньев, найдена у пиридоксалевых декарбоксилаз аминокислот. Во всех случаях ЦПС представляет собой систему связей альтернирующей кратности ( 1). Эффективность переноса зарядов в ЦПС следует из общих квантово-химических соображений, но здесь ее целесообразно рассматривать как некоторый опытный факт, относящийся к механизмам действия всех достаточно изученных к настоящему времени ферментов. Более того, построение в ферментах ЦПС, действие которых управляется кислотно-основными центрами, является, вероятно, наиболее общей чертой ферментативных реакций, позволяющей говорить о едином кислотно-основном механизме подавляющего большинства (если не всех) ферментативных реакций. [c.265]

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]

Практический интерес представляют декарбоксилазы аминокислот, образуемые рядом бактерий, в частности фермент, действующий на лизин (L-лизин-карбоксилиаза). [c.366]

Декарбоксилирование ДОФА до дофамина выполняется ДОФА-декарбоксилазой (КФ 4.1.1.26), которая требует в качестве кофактора пиридоксальфосфат. В мозге энзим неспецифичен, действует на широкий спектр ароматических аминокислот, включая 5-гидрокситриптофан. [c.65]

Вместе с тем следует отметить, что коферменты благодаря наличию в них гетероатомов и систем я-связей являются великолепными метчиками активного центра фермента. Как указывалось выше, для коферментсодержащих белков катализируемая реакция протекает путем образования комплексов с коферментом. Следовательно, изучая подходящим методом изменения в физических параметрах присоединенного к белку кофермента, происходящие под влиянием субстрата, можно получить ценную информацию о механизме самого процесса. Этот подход успешно используется при анализе механизма действия пиридоксаль-фосфатсодержащих ферментов (трайсаминазы, декарбоксилазы глутаминовой кислоты, фосфорилазы и др.), НАД-и ФАД-зависимых ферментов (лактатдегидрогеназы, окси-дазы -аминокислот и др.). [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология