Фенилаланингидроксилаза

Рис. 29.11. Реакция, катализируемая фенилаланингидроксилазой. Она осуществляется с участием двух типов активности. Активность II катализирует восстановление дигидробиоптерина за счет NADPH, активность I— восстановление Oj в HjO и превращение фенилаланина в тирозин. Нарушения хода этой реакции лежат в основе нарушений метаболизма фенилаланина, которые обсуждаются в гл. 31.

Фенилкетонурия-заболевание, вызываемое недостаточным количеством в организме фермента фенилаланингидроксилазы. Этот фермент катализирует превращение фенилаланина в тирозин (оба эти соединения являются аминокислотами). Указанное заболевание может приводить к серьезной задержке умственного развития, а) Напишите сокращенные структурные формулы фенилаланина и тирозина б) вь[-скажите предположение относительно происхождения названия указанного фермента. [c.469]

Одним из наиболее широко изученных ферментов этого класса является L-фенилаланингидроксилаза, которая способствует превращению -фенилаланина (10) в -тирозин (11) [45]. Эта реакция играет важную роль не только в катаболизме -фенилаланина, она служит эндогенным источником -тирозина (см. схему 22) во многих организмах, например у млекопитающих. Высказаны раЗ личные гипотезы [46] относительно первоначального вида атаки ароматического кольца, учитывающие сведения о ферменте и ряде модельных систем, воспроизводящих его поведение (см. также разд. 24.3.2.2). Имеются серьезные косвенные доказательства того, что ареноксидное промежуточное соединение (оксепин) участвует во многих реакциях арилгидроксилирования, катализируемых этим ферментом. Эти сведения получены преимущественно при изучении так называемого NIH-сдвига (см. разд. 29.1.2.4), которым сопровождается введение гидроксигрупп в ароматическое кольцо [47]. Так, -фенилаланингидроксилаза, взаимодействуя [c.703]

Два других фермента, -фенилаланингидроксилаза и дигидро-птеридинредуктаза, катализируют реакцию гидроксилирования фенилаланина и рециклизации окисленного кофермента соответственно. Природа окисленного кофермента изучалась Кауфманом с применением модельных соединений и идентифицирована как хиноидный изомер (46) дигидробиоптерина. Полный процесс можно изобразить схемой (33). [c.601]

У здоровых людей в ктетках печени присутствует фермент фенилаланингидроксилаза, однако у больных фенилкетонурией этого фермента нет. Ген, кодирующий его, находится на хромосоме 12. В результате мутации этого гена в организме больного накапливается фенилаланин. Избыток фенилаланина оказывает губительное действие на мозг человека и его умственное развитие. Новорожденные с фенилкетонурией выглядят вполне нормальными, так как в период внутриутробного развития избыток фенилаланина проходит через плаценту и утилизируется в печени матери. Если лечения не проводить с младенческого возраста, уже в первые годы жизни патология становится заметной. Наиболее серьезный симптом — сильное отставание в умственном развитии. У пациентов, не подвергающихся лечению, коэффициент умственного развития (Щ) может быть меньше 20. До того как были разработаны методы лечения, более 1% пациентов психиатрических клиник составляли именно больные фенилкетонурией. Они редко доживали до 30 лет. Помимо умственной отсталости среди других симптомов болезни отмечены [c.249]

Фенилаланингидроксилаза представляет особый интерес, поскольку с ее отсутствием связано одно из наиболее изученных наследственных биохимических нарушений — фенилкетонурия (гл. 14, разд. 3,5). Известны и другие птеридинзависимые гидроксилазы. Например, триптофан-гидроксилаза мозга образует 5-окситриптофан, что является первой стадией синтеза нейромедиатора 5-окситриптамина (гл. 16, разд. Б,4) [c.439]

Примерами данной группы заболеваний могут служить мета-хроматическая лейкодистрофия и лейкодистрофия Креббе при этих заболеваниях вследствие наследственного нарушения образования отдельных гликолипидов наблюдается их накопление. Название лейкодистрофия означает дегенерацию белого ве-шества. Кроме перечисленных заболеваний, вызванных демис-линизацией, сушествует другая группа, у которой нарушение миелиновой оболочки — это одна из причин болезни, возможно, не самая главная, например фенилкетонурия, при которой также происходит нарушение миелинизации, но в результате накопления фенилпировиноградной кислоты. Причина болезни — дефект фенилаланингидроксилазы, в результате чего блокируется нормальный метаболизм фенилаланина. [c.107]

Фенилкетонурия развивается как результат потери способности организма синтезировать фенилаланингидроксилазу, катализирующую превращение фенилаланина в тирозин. Характерной особенностью болезни является резкое замедление умственного развития ребенка, а также экскреция с мочой больших количеств фенилпировиноградной кислоты (до 1—2 г в сутки) и фенил-ацетилглутамина (до 2—3 г). Развитие болезни можно предотвратить, если значительно снизить или исключить прием фенилаланина с пищей с самого рождения ребенка. [c.410]

Юденфренд и Купер [943] осуществили превращение фенилаланина в тирозин в опытах in vitro при помощи ферментной системы, полученной из печени (фенилаланингидроксилаза). Механизм этой реакции сложен по-видимому, для реакции необходимы две белковые фракции, дифосфопиридиннуклеотид, какой-нибудь альдегид, кислород и ионы Fe++ [923, 1134]. Результаты опытов с применением меченого тирозина показали, что обратного превращения тирозина в фенилаланин в организме животных не происходит [944]. Процесс превращения фенилаланина в тирозин наблюдали в мышцах и в печени [224]. Некоторые микроорганизмы способны катализировать образование тирозина из фенилаланина [923], но большинство бактерий, по-видимому, не обладает соответствующей ферментной системой. [c.417]

Недавно было показано (Ренсон [43]), что триптофан может служить субстратом (хотя и плохим) для фенилаланингидроксилазы. Продукт этой реакции, 5-окситриптофан, является промежуточным соединением на пути превращения триптофана в серотонин. Сродство гидроксилазы к триптофану невелико, и максимальная скорость гидроксилирования ь-фенилаланина в 30 раз больше, чем ь-триптофана. Эти данные, а также другие наблюдения физиологического характера привели Ренсона и сотр. [43] к предположению, что фенил-аланингидроксилаза не является важным фактором в синтезе серотонина. [c.323]

Гидроксилирование ароматических ядер — широко распространенная в биологических системах реакция [24]. Отдельные биологические системы весьма сильно различаются по своей способности гидроксилировать ароматические соединения в кольце, что определяется прежде всего их способностью превращать фенилаланин в тирозин [25]. Фенилаланингидроксилаза, выделенная из листьев шпината, напоминает соответствующую ферментную систему у животных [26], но вместе с тем не все растения гидроксилируют фенилаланин одинаково интенсивно. Шалфей, растения из семейства амариллисовых и oletri ium не гидроксилируют фенилаланин [25], а ячмень, пшеница, гречиха татарская и сальвия блестящая гидроксилируют в заметной степени [28, 29]. Разумно, следовательно, ожидать, что карбаматные пестициды будут гидроксилироваться различными растениями в неодинаковой степени. [c.127]

Частично заменимые аминокислоты аргинин и гистидин синтезируются в организме в недостаточных количествах. Гистидин образуется из АТФ и рибозы, а аргинин синтезируется в реакциях орнитинового цикла. Условно заменимые аминокислоты тирозин и цистеин синтезируются с использованием незаменимых аминокислот тирозин получается из фенилаланина под действием фенилаланингидроксилазы цистеин — из метионина. [c.388]

Молекулярные нарушения обмена аминокислот обычно имеют наследственный характер, при этом аминокислоты и их метаболиты оказывают токсический эффект на организм. В первую очередь это выражается в виде расстройства деятельности центральной нервной системы. Генетическим дефектом ферментов обмена аминокислот обусловлены гипер-аминоацидемии — повышенное содержание в крови отдельных аминокислот и аминоацидурии — появление аминокислот в моче. Типичный пример фенилкетонурия — нарушение обмена фенилаланина как результат дефекта фенилаланингидроксилазы. Фенгааланин при этом не вовлекается в окислительно-восстановительный распад и накапливается в большом количестве в крови. Подобным образом проявляется и нарушение обмена триптофана, метионина, цистеина, тирозина и ряда других аминокислот. Вторичные аминоацидурии связаны с нарушением канальцие-вого транспорта аминокислот в почках. Нарушения обмена гемоглобина относятся либо к белковому компоненту, либо к гему. Гемоглобинопатии — аномалии, связанные с нарушением механизма синтеза белкового компонента гемоглобина при нормальной структуре гема. Порфирин — нарушения отдельных этапов синтеза гема ведут к накоплению в организме отдельных порфиринов или их предшественников. Они легко откладываются в коже, что приводит к фотосенсибилизации. Нарушения, связан- [c.395]

Рис. 31.16. Альтернативные пути катаболизма фенилаланина, имеющие особое значение при фенилкетонурии. Указанные рсакщ1и протекают также и в печени здоровых людей, но при нормальном функционировании фенилаланингидроксилазы они не имеют существенного значения.

Джервис продемонстрировал отсутствие фенилаланингидроксилазы при [c.11]

Изучение ферментов, не функционирующих в клетках крови, а также соответствующих дефектов связано с серьезными трудностями. Многие такие ферменты удается обнаружить в фибробластах, выращенных в культуре после биопсии кожи. В отличие от эритроцитов фибробласты содержат ядра. Они способны делиться и осуществлять все стадии синтеза белков и потому значительно полнее, чем эритроциты, обеспечены ферментами. Фибробласты лишены лишь некоторых фермен-гов, характерных для специализированных групп клеток, например клеток печени (в частности, в фибробластах нет фенилаланингидроксилазы, которая является дефектной при фенилкетонурии). В фибробластах выявляются нарушения ферментов, катализирующих многие различные метаболические пути. Именно поэтому изучение активности ферментов в фибробластах внесло существенный вклад в наши знания [c.29]

Чтобы знать возможные фенотипические последствия двойной гетерозиготности по различным вариантам фенилаланингидроксилазы, необходимо изучение фермента у отдельных гетерозигот. Для глюкозо-6-фосфат—дегидрогеназы этот вопрос решить сравнительно просто, так как она содержится в эритроцитах и для анализа достаточно взять у человека кровь. Совсем иная ситуация с фенилаланингид-роксилазой. Её можно обнаружить только в клетках печени, поэтому для анализа этого фермента необходим материал биопсии. Но данная процедура не безопасна и обычно не используется в исследовательских целях. Возможно в будущем удастся включать ген, ответственный за фенилкетонурию в фибробластах или лимфоцитах, тогда необходимые для изучения фермента массовые обследования (скрининг) станут реальными. [c.53]

Фенилаланин сначала превращается в тирозин при участии фенилаланингидроксилазы (см. рис. 29.11). Распределение изотопной метки в амфиболических продуктах фумарате и ацетоацетате (рис. 31.15) такое же, как и в соответствующих продуктах катаболизма тирозина (рис. 31.13). [c.330]

Гемофилия, недостаточность протромбина и недостаточность стабильного фактора (фактор VII) Фенилкетонурия (уменьшение активности фенилаланингидроксилазы) [c.55]

Аланин, фенилаланин и другие аминокислоты выступают как потенциальные ингибиторы пируваткиназы, поскольку они являются предшественниками глюкозы в процессе глюконеогенеза. сАМР-ПК фосфорилирует и активирует фенилаланингидроксилазу — первый фермент на пути деградации фенилаланина и тирозина, ведущем к образованию глюконеогенных предшественников. [c.91]

Тирозин образуется из фенилаланина в реакции, катализируемой фенилаланингидроксилазой (рис. 29.11), поэтому фенилаланин относится к незаменимым аминокислотам, а тирозин—нет (при условии, что диета содержит достаточное количество фенилаланина). Реакция необратима, и поэтому тирозин не может заменить пищевой фенилаланин. Фенилала-нингидроксилазный комплекс является оксигеназой со смешанной функцией, она имеется в печени млекопитающих и отсутствует в других тканях. В резу- [c.303]

Метаболические нарушения катаболизма фенилаланина. Главные Метаболические нарушения состоят в блокировании превращения нилаланина в тирозин (см. рис. 29.12). Можно выделить три причины нарушений недостаточность фенилаланингидроксилазы (гиперфенилаланинемия типа I, или классическая фенилкетонурия), недостаточность ди-гидробиоптеринредуктазы (гиперфенилаланинемия типов II и III) и нарушения биосинтеза дигидробиоптерина (гиперфенилаланинемия типов IV и V). Были также зарегистрированы нарушения других типов (табл. 31.3). [c.330]

Дефект фенилаланингидроксилазы приводит к фенилкетонурии. Известны 2 формы этого заболевания [c.415]

Классическая — наследственное заболевание, связанное с мутациями в гене фенилаланингидроксилазы. Наиболее тяжелые проявления — нарушение умственного и физического развития, судорожный синдром. [c.415]

Пероксидаза хрена [33] Фенилаланингидроксилаза [32] [c.73]

Помимо задачи картирования генов и установления их структуры, программа Геном человека ставит цель определить структурно-функциональную взаимосвязь генов. Для решения этой задачи используются совершенно новые подходы, которые просто невозможно было представить себе несколько лет на зад. Так, по дефектному ферменту, который является причиной наследственного заболевания, зная последовательность аминокислот в его составе, можно искусственно синтезировать информационную РНК, а затем соответствующий участок ДНК, идентифицировать его на хромосомной карте, выделить нативный ген и клонировать его вне организма, чтобы установить, в чем причина образования дефектного фермента. Таким способом были изучены гены дистрофии Дюше-на, рака молочной железы, мутантной фенилаланингидроксилазы, являющейся причиной наследственной фенилкетонурии, и ряда других генов. [c.73]

Фенилкетонурия (ФКУ) впервые была описана А. Фелингом в 1934 г У больных нарушено преврашение аминокислоты. фенилаланина в тирозин из-за резкого снижения активности фермента фенилаланингидроксилазы. В результате содержание фенилаланина в крови и моче больных значительно возрастает. Далее фенилаланин превращается в фенилпировиноград-ную кислоту, которая является нейрот-ропным ядом и нарушает формирование миелиновой оболочки вокруг аксонов центральной нервной системы. [c.200]

Молекулярная биология. Структура и биосинтез нуклеиновых кислот (1990) -- [ c.175 ]

Молекулярная биология (1990) -- [ c.175 ]

Молекулярная биотехнология принципы и применение (2002) -- [ c.484 ]

Нейрохимия Основы и принципы (1990) -- [ c.107 ]

Аффинная хроматография (1980) -- [ c.314 ]

Биохимия аминокислот (1961) -- [ c.417 , c.476 ]

Биосенсоры основы и приложения (1991) -- [ c.73 ]

Основы биохимии (1999) -- [ c.419 ]

Биологическая химия (2004) -- [ c.359 ]

Биохимия Т.3 Изд.2 (1985) -- [ c.175 , c.177 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология