Глицин при синтезе порфирина

Ряд других эссенциальных функций глицина, в частности участие в образовании б-аминолевулиновой кислоты при синтезе порфиринов (гема) и пуриновых нуклеотидов, рассматривается далее (см. главу 13). [c.453]

Биологическая роль порфиринов значительно шире их участия в построении систем гемоглобина и хлорофилла установлено, что без них не могли бы приспособиться живые организмы при переходе от ранней восстановительной к современной окислительной атмосфере. Есть основания полагать, что абиогенный синтез порфирина и далее гема и хлорофилла осуществлялся конденсацией янтарной кислоты (возникшей из уксусной кислоты) и глицина в к-ами-но-р Кетоадипиновую кислоту, которая после декарбоксилирования превращалась в б-аминолевулиновую кислоту две ее молекулы, взаимно конденсируясь, образовали пиррольное ядро. Серия последующих процессов окисления и конденсации привела к тетра-пиррольной порфириновой системе. Далее синтез гема и хлорофилла осуществлялся почти тождественной, совпадающей последователь- [c.549]

Глицин используется в качестве строительного блока при синтезе пуриновых колец (см. 9.6). Кроме того, он является одним из участников биосинтеза такой чрезвычайно важной структуры, как порфириновая. На рис. 111 приведена схема биосинтеза важнейшего порфирина — протопорфирина IX, непосредственного предшественника гема (1, 1.1) и предшественника хлорофилла (122, 8.7). [c.393]

Организм человека использует не весь образующийся порфобилиноген в норме небольшие его количества обычно выводятся с мочой, главным образом в виде копропорфиринов (гл. 10, разд. Б, 1). Существуют наследственные и приобретенные нарушения, при которых содержание порфиринов в крови повышено и с мочой выделяются значительно большие 1 количества (порфирия). Бывают случаи, когда порфирия протекает в легкой форме и почти не сопровождается какими-либо симптомами, но в других случаях в коже под роговым слоем откладываются интенсивно флуоресцирующие свободные порфирины, что сопровождается фотосенсибилизацией и приводит к изъязвлению кожи. В наиболее тяжелых случаях экскретируемые порфирины придают моче винно-красный цвет. У больных развиваются тяжелые неврологические поражения. Наблюдается и целый ряд других симптомов . При одной форме врожденной порфирии с мочой выделяются большие количества уропорфирина I. Биохимический дефект в этом случае, по-видимому, сводится к недостаточному синтезу косинтетазы, необходимой для образования протопорфирина IX. Другая форма порфирии обусловлена образованием в печени избыточных количеств б-аминолевулиновой кислоты. Существует предположение, что лечить таких больных, возможно, следует введением бензоата или я-аминобензоата [87]. Смысл такого воздействия состоит в том, чтобы переключить обмен глицина на синтез гиппуровой кислоты (дополнение 9-А) или ее п-аминопроизводного, снижая тем самым скорость синтеза порфиринов. [c.129]

При синтезе порфирина в эритроцитах утки З-аминолевули-новая кислота [155—157] замещает активный сукцинат и глицин [152]. Кроме того, найдено, что при добавлении немеченой З-амиполевулиновой кислоты в систему, синтезирующую гемин из радиоактивного глицина и янтарной кислоты, радиоактивность образующегося гемина снижается. В опытах с применением З-аминолевулиновой кислоты, меченной N или С в 5-по-ложении, наблюдали интенсивное включение изотопов в гемин. Шимин и Рассел [152] высказали предположение, что при этом две молекулы З-аминолевулиновой кислоты конденсируются с образованием соединения, являющегося предшественником пиррольных ядер порфирина (см. схему на стр. 324). [c.323]

Аминокислоты глутамат, аспартат, аланин и глицин образуются непосредственно из а-кетокислот (а-кетоглутарата, оксалоацетата, пирувата и глиоксилата соответственно) в результате восстановительного аминирования и переаминирования. Аспартат, глутамат и глицин являются предшественниками других аминокислот, а также пуринов, пиримидинов и порфири-нов. Наряду с глицином в синтезе порфиринов используется сукцинил-КоА. Все эти взаимосвязи представлены ниже [c.120]

Участие глицина в синтезе гема было доказано при инкубировании глицина, меченного N и С , с серповидными эритроцитами, образующимися у человека при особой форме анемии, или с ядерными эритроцитами птиц [77, 78]. Пиррольное кольцо порфирина образуется, по всей вероятности, при конденсации глицина с р-кетоальдегидом [79]. Порфирины можно получить in vitro при конденсации глицина с ацетоуксусным альдегидом СНз- СО СНг СОН [79]. Опыты с мечеными аминокислотами показали, что ни пролин, ни глутаминовая кислота не являются предшественниками порфиринов [81], и, следовательно, представление о том, что пролин является исходным веществом в синтезе пиррольных колец, должно быть отброшено. Порфириновая часть гемоглобина, введенная интраперитонеально, не используется для образования новых молекул гемоглобина. Организм осуществляет полный синтез порфирина из глицина и не использует для этой цели порфирин, введенный с пищей или парентерально [79, 82]. [c.376]

Биосинтез порфиринов. Исследования синтеза порфиринов в организме начались в 1946 г., когда было показано, что азот глицина, меченного N, внедряется в гем, и, таким образом, глицин является одним из предшественников гема в организме. Была определена последовательность реакций, в результате которой можно установить, в какое именно положение протопорфирина IX внедряются С- или N-атомы предшественника. Мезопорфирин IX, полученный из гемина, при окислении хромовой кислотой давал 2 моль метилэтилмалеинимида (из колец Л и В) и 2 моль имида гематиновой кислоты (из колец С и Z)) [c.142]

Нарушения биосинтеза, вызванные недостатком некоторых вещ еств. Биосинтез гемоглобина может нарушаться не только в тех случаях, когда имеются какие-то неправильности в структуре генетического материала, но и при недостатке некоторых веществ, необходимых для его синтеза. В случае недостатка железа в пище или при потерях крови, включающих и потерю железа, развивается микроцитарная анемия, характеризующаяся малыми размерами эритроцитов и понижением содержания в них НЬ. Железо необходимо на двух этапах синтеза порфиринов при конденсации глицина и сукцинил-кофермента А с образованием б-аминолевулиновой кислоты и при внедрении железа в протопорфирин IX, поэтому отсутствие его блокирует синтез сразу в двух местах. Этот недостаток легко восполняется принятием внутрь соли двухвалентного железа, обычно в виде карбоната. [c.147]

Сукцинил-СоА может вступать в реакцию конденсации с глицином и тем самым вводиться в систему синтеза порфирина (гл, 22). Однако, в связи с тем что для осуществления следующей стадии работающего цикла лимонной кислоты требуется свободный сукцинат, из сукцинил-СоА в катализируемой сукцинат-тиокиназой реакции удаляется СоА, причем энергия макроэргическон связи сохраняется [c.408]

К настоящему времени почти полностью выяснены основные пути образования порфиринов и протопорфиринов, являющихся непосредственными предшественниками гема и хлорофилла. Благодаря исследованиям Д. Шемина и др. выяснены основные пути синтеза гема. С помощью меченых предшественников было показано, что в синтезе гема в бесклеточных экстрактах эритроцитов птиц специфическое участие принимают глицин, уксусная и янтарная кислоты. Источником всех 4 атомов азота и 8 атомов углерода тетрапиррольного кольца оказался глицин, а источником остальных 26 из 34 атомов углерода-янтарная кислота (сукцинат), точнее ее производное сукцинил-КоА. Последовательность химических реакций синтеза тетрапирролов в организме животных можно условно разделить на несколько стадий. [c.504]

Углеродные атомы глицина переходят в состав пуринов (стр. 283), порфирина (стр. 322), глутатиона [134] (стр. 268), гликохолевой кислоты, гиппуровой кислоты [135] (стр. 266) и креатина. Как установлено посредством изотопных опытов, синтез креатина происходит путем реакции трансамидинйрования между аргинином и глицином и последующего метилирования гуанидинуксусной кислоты (гликоциамина) [136, 137] (стр. 372) [c.321]

Шимин и сотрудники [152—155 нашли, что а-углеродные атомы глицина используются в равной степени для синтеза пир-рольных колец и для образования метиновых мостиков. Они пришли к выводу, что эти углеродные атомы молекулы прото-порфирина возникают за счет одного и того же производного глицина. Согласно схеме Шимина, активный сукцинат конденсируется с а-углеродным атомом глицина, причем образуется а-амино-р-кетоадипиновая кислота, которая декарбоксилируется и переходит в S-аминолевулиновую кислоту. Последняя может служить предшественником порфирина или подвергаться дезаминированию с образованием альдегида а-кетоглутаровой кислоты, который в свою очередь может превращаться в янтарную кислоту и одноуглеродное соединение, используемое для синтеза пуринов, серина и метильной группы метионина. При введении 5-С -8-аминолевулиновой кислоты уткам метка была найдена в уреидных группах пуринов, в р-углеродном атоме серина и в метильной группе метионина. [c.323]

Глицин, образование которого из глутаминовой кислоты непосредственно (реакция (5) или через серин (реакция г и е) уже обсуждалось выше, используется в синтезе гиппуровой кислотьГ и выполняет важную роль в качестве предшественника пуринов и сложной циклической системы порфиринов. Опыты с меченым глицином показали, что 4-й и 5-й углеродные атомы пуринового кольца происходят из глицина [74, 75], а не из мочевины [76], как [c.375]

Глицин — простейшая по строению аминокислота, входит в состав белков растительных и животных организмов. Это моноаминокарбоновая кислота, предшественник в синтезе ряда биологически активных соединений порфиринов, пуринов, глутатиона, гликоколевой кислоты, гиппуровой кислоты, креатина. [c.20]

Следует также отметить, что сукцинат, а иногда и другие С4-Дикар-боновые кислоты и а-кетоглутарат заметно увеличивают образование фототрофными бактериями свободных порфиринов и в некоторой степени бактериохлорофиллов (Успенская, 1966). Это действие объясняется тем, что сукцинат и глицин являются исходными соединениями при синтезе тетрапирролов. Показано, что образование из указанных соединений б-аминолевулиновой кислоты у R. rubrum может быть связано с функционированием так называемого сукцинат-глицинового цикла (Shigesada, 1972), обеспечивающего регенерацию сукцинил-КоА через образование б-амино-7-оксивалериановой кислоты, а-оксиглутарата и а-кетоглутарата. [c.69]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология