Глутамин как источник азота

Глутаминовая кислота, являющаяся глико генной и заменимой аминокислотой для человека и животных, также включается в синтез ряда специфических метаболитов, в частности глутатиона и глутамина. Помимо участия в транспорте аммиака и регуляции кислотно-щелочного равновесия, глутамин—это незаменимый источник азота в ряде синтезов, в частности в биосинтезе пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, аминосахаров, в обезвреживании фенилуксусной кислоты (синтез фенилацетил-глутамина) у человека и человекообразных обезьян, а также в синтезе [c.460]

У эукариотических микроорганизмов также существует общая система регуляции азотного метаболизма. Хотя аммиак, а также глутамат и глутамин являются для грибов и дрожжей предпочтительными источниками азота, они могут использовать для этой цели белки, различные аминокислоты, пурины, ацетамид, нитраты и нитриты. Ферменты, необходимые для усвоения указанных соединений, обычно индуцибельны и подвержены азотной репрессии. Показано, что различные азотсодержащие субстраты вызывают репрессию не сами по себе, а только после превращения их в глутамин. Вероятно, что соотношение глутамин/а-кетоглутарат служит и здесь сигналом обеспеченности клетки азотом. Обнаружено, что глутаминсинтетазная активность у Neurospora [c.44]

Возможную роль аминокислот в качестве предшественников, в биосинтезе пуринового ядра изучали уже давно. В опытах с применением меченых соединений было найдено, что гистидин и аргинин, несмотря на их структурное сходство с пуринами, не являются непосредственными источниками азота для синтеза пуринов [669, 670]. Вместе с тем было показано, что срезы печени голубя синтезируют гипоксантин и что добавление глутамина или щавелевоуксусной кислоты к таким тканевым препаратам повышает количество синтезируемого гипоксантина [671—673]. [c.283]

Регуляция глутамин-синтетазы Е со//-впечатляющий пример кумулятивного ингибирования по типу обратной связи. Напомним, что глутамин синтезируется из глутамата, NH4 и АТР (разд. 21.2). Глутамин-синтетаза состоит из 12 субъединиц с мол.массой 50 кДа каждая, уложенных в два параллельных гексагональных кольца (рис. 21.15). Этот фермент - ключевой регуляторный элемент метаболизма, поскольку он, как показали Эрл Стэдтман (Earl Stadtman) и его коллеги, регулирует поток азота. Амидная группа глутамина-источник азота в биосинтезе ряда соединений, например триптофана, гистидина, карбамоилфосфата, глюкозамин-6-фосфата, СТР и АМР. Глутамин-синтетаза кумулятивно ингибируется каждым из этих конечных продуктов метаболизма глутамина, а также аланином и глицином. Видимо, в молекуле этого фермента имеются участки связывания для каждого из этих ингибиторов. Ферментативная активность глутамин-синтетазы почти полностью подавляется при связывании всех восьми конечных продуктов. [c.245]

Источником азота в этой реакции может служить также и аммиак [91], однако он не так эффективен, как глутамин. [c.176]

Примером всесторонне исследованного в этом плане фермента [4446] является глутаминсинтетаза из Е. соИ (КФ6.3.1.2). У бактерий глутамин является центральным метаболитом и источником азота для биосинтеза многих других аминокислот,, нуклеотидов, глюкозамина, карбамоилфосфата и NAD. Совместно с глутаматсинтазой (NADPH) (КФ 1.4.1.13) он связывает катаболические реакции, ведущие и образованию аммиака и 2-оксоглутарата, со многими биосинтетическими реакциями и является главной мишенью, на которую направлена биологическая регуляция. Существуют по крайней мере три разных пути регуляции активности глутаминсинтетазы ингибирование конечными продуктами, взаимное превращение активных и неактивных конформаций фермента под действием двухвалентных катионов и изменение активности путем аденилирования и де-аденилирования фермента (модификации, осуществляемые ферментами). [c.120]

Экспериментальными исследованиями с мечеными атомами установлено, что глицин участвует в образовании атомов С С, и N7 пуринового цикла за счет амидного азота глутамина возникают атомы N3 и N9, а аспарагиновая кислота служит источником азота для N1. Донором углерода для Се является двуокись углерода, для С2 и Се — муравьиная кислота [c.437]

Это указывает, что фиксированный меченый азот попадает в тела бактерий из тканей высшего растения, которое является источником азотного питания для бактерий. Таким образом, фиксация атмосферного азота локализована не в теле клубеньковых бактерий, а в клубеньковой ткани высшего растения. Важная роль клубеньковых бактерий заключается в том, что они индуцируют образование этой специфической клубеньковой ткани. Дальнейшие исследования показали, что максимальное содержание меченого азота в отдельных азотистых фракциях клеточного сока клубеньков всегда приходится на амидную группу аспарагина и глутамина. Так как эта группа может рассматриваться как трансформированный аммиак, то именно аммиак и является конечным неорганическим продуктом биологической фиксации азота. [c.230]

При синтезе пуриновых нуклеотидов к рибозо-5-фосфату поочередно присоединяются атомы углерода и азота, из которых образуется пуриновое кольцо. Источниками этих атомов являются аминокислоты глицин, глутамин, аспарагиновая кислота. Часть атомов углерода поставляется коферментами, содержащими в своем составе витамин Вс (фолиевая кислота) или витамин Н (биотин). Промежуточным продуктом синтеза пуриновых нуклеотидов является инозиновая кислота, содержащая необычное азотистое основание - гипоксантин [c.66]

Из приведенной схемы ясно, что 1-й атом азота пуринового цикла ведет свое происхождение от аспарагиновой кислоты, 3-й и 9-й—от глутамина, а 7-й—от глицина. Что касается происхождения атомов углерода пуринового кольца, то видно, что источниками их явились формиат (2-й и 8-й атомы углерода), глицин (4-й и 5-й) и СОг (6-й атом). Химические уравнения, приведенные на схеме 3, показывают детали включения тех или иных атомов N и С из состава перечисленных соединений в пуриновую часть нуклеотида в процессе его биосинтеза. [c.243]

Промотор гена глутаминсинтетазы замечателен не только тем, что он регулируется с участием минорной сигма-субъединицы и нуклеотидных последовательностей, удаленных на большие расстояния от старта транскрипции, но и тем, что действие регуляторного белка модулируется не путем связывания лигандов-эффекторов, которыми могли бы быть глутамин или глутаминовая кислота, а путем хи.мической модификации — фосфорилирования и дефосфо-рилирования NRi,— осуществляемой несколькими ферментами, реагирующими на обеспеченность клетки источниками азота. [c.153]

Различные гексозамины, входящие в состав многих мукополисахаридов и глюкопротеидов, а также полисахаридов оболочки бактериальных клеток, в процессе метаболизма берут свое начало от D-фруктозо-б-фосфата. Это соединение превращается в a-D-глюкозамин при взаимодействии с амидной КНо-группой глутамина, играющей роль источника азота [c.308]

Источники азота Аспарагиновая кислота Глутад5иновая кислота Серин Глутамин Аргинин [c.107]

Образование глюкозамина из глюкозы в срезах хряща [7] и в эпителии роговицы быка [8] происходит под действием глутамина и это служит, вероятно, косвенным доказательством того, что глутамин является источником азота гексозамина. То же можно сказать и о синтезе гексозамина у Strepto o us haemolyti us [9]. [c.273]

Дикий штамм Е. oli вырастили в минеральной среде (как описано выше) с добавлением 0,4% глюкозы в качестве источника углерода и 0,2% L-глутамина в качестве источника азота до середины фазы экспоненциального роста. Отобрали пробу для анализа, а оставшу- [c.412]

Центральное место в азотистом обмене у микроорганизмов занимает глутамин, так как обычно не свободный аммиак, а его амидная группа служит донором азота при синтезе триптофана, АМР, СТР, глюкозамин-6-фосфата, гистидина и карбамоилфосфата. Кроме того, а-аминогруппа глутамина используется в качестве источника азота для синтеза глицина и аланина, осуществляемого при действии специфических трансами-наз. Естественно было ожидать, что именно глутамин-синтетаза как первый фермент сильно разветвленного пути, ведущего к синтезу широкого круга различных метаболитов, служит первичной мишенью для регуляторных воздействий. Однако механизм регуляции активности этого фермента, установленный Э. Стэдманом и его сотрудниками, оказался необычайно сложным. [c.108]

Синтетическая мочевина (карбамид) служит источником азота для растений, а также резервным соединением для образования уреидных форм азотных соединений (аллантоиновой кислоты, аллантоина и цитруллина), которые являются биологически активными веществами и положительно влияют на синтез аминокислот и белков. Амидный азот мочевины, попадая в растение, по-видимому, участвует в процессах азотного обмена аналогично аспарагину и глутамину без предварительного превращения мочевины в аммиак, причем мочевина включается в метаболизм (через ориитиновый цикл) с меньшим расходом энергии, чем при некорневой подкормке растепий аммиачной селитрой. [c.343]

При обильном снабжении растений аммонийными источниками азота в их тканях в значительном количестве накапливаются амиды — глутамин и аспарагин. Это явление было обнаружено и изучалось в классических работах Э. Шульце, Д. Н. Прянишникова, А. Чибнелла, а в последние 30 лет — [c.233]

В ферментативном синтезе АМФ из ИМФ специфическое участие принимает аспарагиновая кислота, являющаяся донором КН,-группы, и ГТФ в качестве источника энергии промежуточным продуктом реакции является аденилоянтарная кислота. Биосинтез ГМФ, напротив, начинается с дегидрогеназной реакции ИМФ с образованием ксантозиловой кислоты в аминировании последней используется только амидный азот глутамина. [c.473]

Сборка пуриновой системы колец происходит на молекуле рибозо-5-фосфата (6.23). Сначала последний активируется в результате превращения в а-5-фосфорибозил-1-пирофосфат (6.24), при участии киназы и АТР. Затем пирофосфатная группа (6.24) заменяется аминогруппой и образуется 5-фосфо-рибозил-1-амин (6.26). Источником аминогруппы является амидная NH2-rpynna глутамина (6.25). Этот азот составит первую часть пуриновой системы колец. В ходе этой реакции происходит инверсия конфигурации при С-1 рибозы. Появляющаяся таким образом 3-конфигурация затем сохраняется на протяжении всего биосинтетического пути. [c.233]

Из приведенной выше схемы видно, что четвертый и пятый атомы углерода и седьмой атом азота образуются из глицина. Два атома азота (N и N ) происходят из амидной группы глутамина, один атом азота (N ) — из а-аминог-руппы аспарагиновой кислоты углеродный атом (С ) происходит из Ы °-фор-милтетрагидрофолиевой кислоты, атом углерода в восьмом положении — из N , N -метенилтетрагидрофолиевой кислоты и, наконец, углерод С имеет своим источником Oj. [c.432]

В случае аденина группа б-КНз тоже происходит из аспартата. Более подробно глицин дает атомы С-4, С-5, N-7. Атом N-1 происходит из аспартата, два атома азота N-3 и N-9 - из амидогруппы боковой цепи глутамина. Активированные производные тетрагидрофолята поставляют С-2 и С-8, тогда как СО2 служит источником С-6 (рис. 14.1). [c.420]

Образование аспарагина и глутамина имеет место и у животных получены убедительные доказательства важной роли глутамина в качестве резервной и транспортной форм аммиака в интактном организме животных [62]. Глутамин является одним из главных небелковых азотистых веществ крови у млекопитающих у человека на его долю приходится около 20% аминного азота крови. В жидкостях тела концентрация глутамина, как правило, выше концентрации глутаминовой кислоты в тканях наблюдаются обратные соотношения. Найдено, что глутамин переходит в клетки значительно легче, чем глутаминовая кислота. Так, например, при внутривенном введении экспериментальным животным глутамин (но не глутаминовая кислота) может проникать в мозг [63]. Установлено также, что глутамин всасывается в желудочно-кишечном тракте как таковой заметного гидролиза глутамина в процессе всасывания не происходит [18, 64]. Амидный азот глутамина подвергается в печени ряду превращений, в том числе превращениям, в итоге которых образуется мочевина. Амидная группа глутамина служит, кроме того, главным источником аммиака мочи. [c.174]

После введения глутамина и других аминокислот в организм млекопитающих большая часть введенного азота выводится в виде мочевины. В ранних исследованиях Кребса и Гензелейта было показано, что образование мочевины тесно связано с циклическими превращениями аргинина, орнитина и цитруллина (стр. 338) из этих исследований вытекало, что для превращения орнитина в цитруллин и цитруллина в аргинин необходим аммиак (или донатор аммиака). В настоящее время известно, что непосредственным источником одного из атомов азота амидиновой группы аргинина служит аминогруппа аспарагиновой кислоты. Источником атома азота, необходимого для превращения орнитина в цитруллин, служит карбамилфосфат, [c.175]

Происхождение пятичленной углеродной цепи гистидина в точности не известно. Оказалось, что глутаминовая и уксусная кислоты в этом процессе не являются промежуточными соединениями [642] возможными источниками углерода гистидина можно считать производные пентоз или гексоз. Установлено, что у Е. соИ в синтезе гистидина участвует амидный азот глутамина. Амидная группа глутамина оказалась более эффективным источником атома N-1 молекулы гистидина, чем азот глутаминовой кислоты, аспарагина или ионов аммония [1121]. [c.390]

Превращение инозиновой кислоты в гуаниловую кислоту зависит от промежуточного образования ксаптозин-5 -фосфата в результате окислительных процессов, протекающих при участии НАД и дегидрогеназы. При переносе амидного азота глутамина на С2 ксантиловой кислоты образуется гуанозин-5 -фосфат, вероятно, при одновременном взаимодействии ксантиловой кислоты с АТФ и глутамином. В бактериальных системах источником аминогруппы служит не глутамин, а аммиак (ср. аминирование уридин-5 -фос-фата). [c.303]

Как мы отмечали в гл. 5, у позвоночных центральную роль в регуляции потока азота, поступающего в цикл мочевины, играет карбамоилфосфатсинтетаза I (КФС-1). По-видимому, не менее важна роль этого фермента и у моллюсков (рис. 69). У этих животных КФС не может непосредственно использовать в качестве субстрата NHt источником NHt служит глутамин, который и является абсолютно необходимым субстратом для КФС. Реакция, катализируемая карбамоилфосфатсинтетазой, [c.197]

Аммиачная форма азота характерна, по классификации Данилевского, для тех белков, из которых при обработке щелочами выделяется аммиак. Данилевский считал, что источником этого аммиака является глутамин и аспарагин. Таким образод , здесь речь идет об азоте амидов и кислот. Наконец, третья — алкалоидная форма азота обусловливает осаждение белков под влиянием обычных реактивов на алкалоиды, т. о. по современным представлениям этот азот соответствует аминному азоту остатков диаминокислот (цистин, лизин и др.). На основании прямых опытов (окисление пептона в кислой среде двуокисью свинца с образованием кислоты, сходной с арабиновой) и физиолого-химических фактов (появление большого количества сахара в моче диабетиков от продолжительного употребления мясной пищи, и т. д.) А. Я. Даниловский приходит к верному выводу о наличии в ряде белков углеводной группировки. Современные глюкопротоиды — наиболее яркий пример этого рода белков. [c.264]

Любая из следующих аминокислот в концентрации 0,62 или 0,36 М может служить источником углерода, азота или энергии глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота, серии, пролин, а-аланин, аспарагин, глутамин и треонии. Од-иако рост улучшается после добавления смеси аминокислот илн равного количества казаминовых кислот. Источниками углерода могут служить также глюкоза, мальтоза и сахароза. [c.247]

Для культивирования мицелия может быть использован клеточный сок картофеля. Объем его доходит до 50°/о массы перерабатываемого картофеля. В качестве основных составных частей в клеточный сок картофеля входят аминокислоты лизин, аланин, глутамин и др. Минеральная часть сока включает окси-дат калия, фосфорную кислоту, соединения кальция и магния. При выращивании Panus tigrinus на клеточном соке картофеля получали мицелий с содержанием протеина до 51 7о- Концентрация биомассы при этом была незначительной (Капич и др., 1983). Поскольку клеточный сок картофеля является ценным источником углерода, биофакторов роста и органического азота, многие (Краузе и др., 1974 Межиня и др., 1978) рекомендуют его как заменитель кукурузного экстракта. [c.90]

По мере развития зародышей они становятся меиее гетеротрофными. Это было показано ца изолированных зародышах apsella и Datura. Глобулярные зародыши вообще не выживали в культуре. Зародыши сердцевидной формы (см. рис. 2.2) на ранней стадии развития могли расти иа питательной среде, содержащей сахар, неорганические соли, витамины и кокосовое молоко. При выращивании более поздних изолированных сердцевидных зародышей кокосовое молоко можно было заменить таким источником восстановленного азота, как L-глутамии, а при культивировании еще более поздних зародышей можно было ие добавлять даже и глутамин. Таким образом, по мере развития зародыша наблюдается прогрессивное увеличение его био-сиитетических способностей. [c.235]

Было обнаружено, что для культуры изолированных тканей часто помимо обычных неорганических солей, микроэлементов и источника органического углерода необходимы 1) органический источник восстановленного азота, вносимый в виде аминокислот или для некоторых видов в врще амида глутаминовой кислоты L-глутамина 2) витамины, в том числе тиамин, никотиновая кислота и пиридоксин, и 3) многоатомный спирт миоинозит. Кроме того, необходимо присутствие ауксина, такого, как 2,4-Д, и иногда цитокинина. Поскольку в отличие от куль- [c.236]

Пуриновое кольцо пуриновых нуклеотидов собирается из различных предшественников (рис 22.4). Глицин дает атомы С-4, С-5 и N-7. Атом N-1 происходит из аспартата. Еще два атома азота, N-3 и N-9, происходят из амидогруппы боковой цепи глутамина. Активированные производные тетрагидрофолята поставляют С-2 и С-8, тогда как СО2 служат источником С-6. [c.257]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология