Шиффово основание в переаминировании

Фосфорилирование шиффова основания Переаминирование 2-нор-6-ме-тил-ПМФ Фосфорилирование шиффова основания Окисление двуокисью марганца 2-метил-ПМФ Фосфорилирование Шиффова основания Фосфорилирование шиффова основания То же [c.234]

Снелл (1958) провел неферментативное переаминирование под действием пиридоксальфосфата и поливалентного катиона ( u +, Fe " , А1 +) и показал, что при этом в качестве промежуточных продуктов образуются хелатные шиффовы основания. [c.733]

Переаминирование. Протон может присоединяться к углеродному атому, связанному с положением 4 кольца PLP (рис. 8-6, fi), с образованием вторичного шиффова основания, которое часто называют [c.216]

РИС. 8-6. Некоторые реакции шиффовых оснований пиридоксальфосфата (реакции типа 8 в табл 9-1). А. Образование хиноидного промежуточного соединения Б. Элиминирование Р-заместителя В. Переаминирование. [c.217]

Биохимическое переаминирование — важнейшая реакция переноса группы в аминокислотном обмене. Она катализируется аминотрансферазами (трансаминазами), коферментом является пиридоксальфосфат, который принимает участие в обмене аминогрупп, образуя шиффовы основания в качестве промежуточной ступени. [c.70]

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]

При взаимодействии некоторых аминокислот с незамещенной аминогруппой с а-кетокислотами в присутствии энзимов обратимо образуются новые кето- и аминокислоты [153, 154]. Эта реакция переаминирования, изученная Браунштейном и Крицман [159, 155], играет существенную роль в азотном обмене организмов. Было предположено [156], что процесс протекает по схеме (16,1), существенной особенностью которой является диссоциация атома водорода, присоединенного к а-углеродному атому аминокислотной части шиффова основания (а), образующегося в качестве промежуточного продукта. В дальнейшем происходит перемещение электронной пары и протон из раствора присоединяется к другому атому углерода. Водород в связи С—Н образующейся аминокислоты должен быть, таким образом, тяжелым, если реакция проводится в среде тяжелой воды [c.617]

Образование между аминокислотой и энзимом соединений, построенных по типу шиффовых оснований, было подтверждено Осипенко [161], нашедшей, что реакция переаминирования не идет с Ы-метилами-нокислотами и что в их присутствии скорость взаимодействия незамещенных аминокислот с кетокислотами не снижается. Н-замещенные аминокислоты в противоположность незамещенным в обменную реакцию в присутствии энзимов и кето-кислоты не вступают. Отсюда следует, что комплексы энзим—субстрат действительно имеют строение шиффовых оснований, которые не могут образовываться из М-замещен-пых аминокислот. [c.619]

Если бы образование шиффовых оснований а-аминокислот и пиридоксаля действительно приводило к постулированному ослаблению связей у а-углеродного атома, пиридоксаль оказался бы мощным фактором деструкции аминокислот. Однако это не совсем так. В модельных системах Снеллу [12—20] и ряду других авторов [21, 22] удалось наблюдать реакцию переаминирования в присутствии пиридоксаля, но скорость таких процессов гораздо меньше скорости ферментативных реакций и, что наиболее существенно, эти процессы текут лишь в присутствии ионов металлов или имидазола, которые фактически и являются катализаторами превращения шиффовых оснований. Снелл использовал ионы поливалентных металлов, образующих комплексы [c.223]

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]

ОБРАЗОВАНИЕ ИМИНОВ. В гл. 17 мы уже рассказали вам о реакциях альдегидов и кетонов с аммиаком, приводящих к образованию иминов. Первичные и вторичные амины взаимодействуют с карбонильными соединениями, давая карбиноламины, которые иодвергаются дегидратации до иминов [оснований Шиффа). Шиффовы основания играют калшую роль в ряде биологических процессов, например в цикле Кребса (разд. 20.9) и в реакциях переаминирования (гл. 17). [c.224]

Для стереоспецифического синтеза аминокислот с помощью хиральных реагентов имеются многочисленные возможности. Из них следует упомянуть асимметрическое гидрирование ненасыщенных соединений с хиральными катализаторами — фосфинами родия и рутения [71] или фосфиновыми лигандами, фиксированными на полимере [72], асимметрическое декарбокси-лирование спещ1фических комплексов малоната кобальта (III) при малоновом синтезе, переаминирование а-кетокислот с L-пролином в качестве хирального реагента и асимметрическое алкилирование шиффовых оснований [73, 74]. Практическое значение асимметрический синтез имеет в том случае, если он приводит к получению ценных, редких аминокислот, если хи-ральные реагенты не очень дороги или если их можно регенерировать. Проблематичны асимметрические синтезы, протекающие через циангидри-ны или гидантоины, так как при гидролизе приходится считаться с рацемизацией. Об асимметричном синтезе по методу Штрекера сообщается в работе [75]. Ниже приводится пример асимметрического алкилирования шиффова основания /ире/и-бутилового эфира глицина и гидроксипииаиоиа [76]. [c.47]

Важнейшую реакцию обмена аминокислот, а именно их переаминирование, открыли Браунштейн и Крицман в 1937 г. [257, 2581. В основе механизма биокаталитической функции пиридоксальфосфатпротеида, предложенного Браунштейном [195—197, 257, 258, 263—2671, лежит подвижность а-водородного атома остатка аминокислоты в образующихся азоме-тинах (шиффовых основаниях) и способность последних к обратимым тау-томерным перегруппировкам, к отщеплению смежного с двойной связью карбоксила а-иминокислот, к гидрачитическому расщеплению по иминной связи и другим реакциям. Подвижность а-водородного атома остатка аминокислоты установлена опытами с радиоактивными изотопами [264, 2651. [c.362]

В реакции декарбоксилирования первая фаза аналогична реакции переаминирования. Во второй фазе реакции шиффово основание I ( LXXVI) подвергается таутомерной перегруппировке с отщеплением протона и двуокиси углерода, сопровождающейся перемещением двойной связи от формильиого атома углерода к а-углеродному атому с образованием переходной формы шиффова основания. В результате поляризации этого азометина вновь с перегруппировкой двойных связей и сосредоточением на а-углеродном атоме электронной плотности по этому центру присоединяется протон и возникает новое шиффово основание II ( LXXXVII) [c.369]

Аналогичным образом может быть представлено дезаминирование серина, треонина, гомоцистеина и цистеина. Эти реакции рассматриваются в соответствующих разделах гл. IV. Участие пиридоксальфосфата установлено для реакций, катализируемых десульфгидразами Ь-цистеина и Ь-гомоцистеина и дегидрата-зами Ь- и Ь-серина. Предполагают, что реакции десульфирования и дегидратации протекают с образованием промежуточного продукта типа шиффоВа основания, в образовании ко№рого участвует альдегидная группа. пиридоксаля (стр. 245)г. Следует отметить, что процесс десульфировапия цистеина может протекать и не прямым путем — через реакцию переаминирования. На этом пути образования сероводорода, катализируемом. системой ферментов десульфирования, пиридоксальфосфат необходим для осуществления реакции переаминирования. Образование сероводорода из цистеина обсуждается в соответствующем разделе гл. IV " [c.195]

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]

Близкое сходство между реакциями ферментативного и неферментативного переаминирования и обнаружение роли пиридоксальфосфата в качестве кофермента во многих других ферментных системах привели к разработке представлений об общности механизма реакций, катализируемых витамином Вд. Мецлер и сотрудники [435] и Браунштейн и Шемякин [449] независимо друг от друга выдвинули одну и ту же, в основных чертах, теорию. Согласно представлениям этих авторов, из пиридоксаля, аминокислоты (и иона металла) образуется шиффово основание реакции, катализируемые витамином Ве, интерпретируются как результат различных последовательных перемещений электронов в молекулах промежуточных соединений. Например, Мецлер и сотрудники [435] сформулировали для реакций переаминирования следующий механизм [c.255]

Спектрофотометрические данные, а также данные кинетических исследований заставляют предположить, что процесс переаминирования представляет собой комбинацию бимолекулярных реакций (см. уравнения реакций 6 и 7), в ходе которых входящий в состав фермента пиридоксальфосфат (ПЛ) претерпевает обратимое превращение в ниридоксаминфосфат (ПМ) и таким образом действует как акцептор и донор переносимой аминогруппы. Комплекс фермепт-шиффово основание (Ш. О.) представляет собой промежуточное соединение обеих ступеней реак- [c.211]

Каталитические реакции металлических ионов могут быть подразделены на два главных класса реакции, в которых халатное соединение металла непрерывно изменяется в результате протекающего превращения, и реакции, в которых халатное соединение остается неизмененным. Первый класс включает и окислительно-восстановительные реакции, в которых ион металла меняет валентность, и реакции, в которых изменение состояния окисления не происходит. Примерами окислительно-восстановительных реакций, катализируемых металлами, являются окисление оксалата вследствие образования хелата с Мп (III) и окисление аскорбиновой кислоты при помощи иона Си (II). При.мерами реакций, в которых хелатное соединение изменяется, не вовлекая ион металла в окислительно-восстановительную стадию, являются. катализ декарбоксилнрования Р-кетокислот различными металлическими ионами, реакции переаминирования шиффовых оснований, производных пнро-доксаля, и гидролитическое расщепление различных шиффовых оснований через стадию образования хелата. Реакции второго типа, которые протекают без непрерывного изменения в структуре или составе металл-хелатного соединения, могут рассматриваться как примеры истинного металл-хелатного катализа. Пептидное действие ферментов, активированных металлами, является одним из большого числа явлений этого типа, который предполагается свойственным биологическим системам. Действие Си(П)-хелатов различных диаминов приводится как пример металл-хелатного катализа в гидролизе диизопропилфторфосфата (ДФФ). В настоящей работе в общих чертах описывается вероятная природа этих каталитических реакций и факторы, которые делают металл-хелатное соединение эффективным катализатором. [c.364]

Все указанные ферменты обнаружены в бактериях и являются протеидами, простетические группы у них такие тиамннпирофосфат — в карбокси-лиазах кетокислот и пиридоксальфосфат — в карбокси-лиазах аминокислот. Реакция декарбоксили-роваиия кетокислоты идет при участии тиаминпирофосфата (см. раздел Витамины , Витамин В ). Механизм реакции декарбоксилировании аминокислот с помощью кар-боксилазы с пиридоксальфосфатом в качестве кофермента в общем близок механизму, действующему при переаминировании аминокислот. Здесь также возникает шиффово основание. В нем электронная плотность у а-углеродного атома аминокислоты очень мала, вследствие чего сильно ослабляется связь этого углеродного атома с карбоксильной группой, которая легко отщепляется. [c.101]

Пиридоксин и его производные пиридоксаль и пиридоксалин принадлежат к группе витаминов Ве. Пиридоксаль-5-фосфат принимает участие в ферментативных реакциях переаминирования между амино- и а-кетокислотами, декарбоксилирования и рацемизации а-аминокислот, в реакциях расщепления и конденсации Р- и у-заме-щенных а-аминокислот. Реакция переаминирования была открыта советскими биохимиками Браунштейном и Крицман. Шемякин и Браунштейн, а затем Метцлер, Икава и Снел показали, что в процессах переаминирования участвуют шиффовы основания, которые образуются при реакции пиридоксальфосфата и аминокислоты. [c.307]

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]

Механизм этой реакции был в дальнейшем детализирован [157], и в настоящее время принимают, что процесс переаминирования протекает в две стадии вначале аминокислота образует с энзимом (например, с фосфопи-ридоксальпротеидом, обозначенным ниже как О = СН—Руг) соединение типа шиффова основания, расщепляющееся на кетокислоту и а минированный энзим. Во второй стадии реакции этот последний, реагируя с кетокислотой, передает ей аминогруппу, причем энзим регенерируется [c.617]

В объяснении механизма реакции переаминирования важная роль отводится таутомерии шиффовых оснований (XLI), связанной с высокой подвижностью водородного атома, находящегося при углероде, несущем аминогруппу 83. Для выяснения механизма этой реакции применены дей-терийсодержащие соединения установлено также, что N-метилирован-ные аминокислоты, лишенные возможности образовывать шиффовы основания, не обладают сродством к аминоферазе84. [c.150]

Многочисленные превращения аминокислот, осуществляемые пиридоксалевыми ферментами, весьма важны для биохимии, хотя они изучены значительно менее подробно, чем реакция переаминирования. Все-таки имеющиеся данные энзимологии в сочетании с аппаратом теории органических реакций позволяют сделать более или менее обоснованные предположения о механизмах превращения аминокислот. А это, в свою очередь, позволяет указать на свойства осуществляющих реакции кислотно-основных комплексов в активных центрах ферментов. Правда, конкретная природа отдельных групп в активных центрах обычно остается неизвестной. Электронные аспекты этих реакций, связанные с выявлением реакционноспособных точек объекта превращения шиффовых оснований аминокислот и пиридоксаля, подробно рассмотрены в монографии Б. и А. Пюльман [11], а ниже основное внимание уделено роли кислотно-основных групп как регуляторов направления каталитического превращения аминокислот [2]. [c.231]

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]

Пиридоксальфосфат является обязательным компонентом активного центра трансаминаз и многих других ферментов, для которых субстратами служат аминокислоты. Во всех пиридоксальфосфат-зависимых реакциях аминокислот начальной стадией является образование связанного с ферментом интермедиата—шиффова основания. Интермедиат стабилизируется путем взаимодействия с катионной областью активного центра далее он перестраивается с освобождением кетокислоты и образованием связанного с ферментом пиридоксаминфосфата. Связанная аминоформа кофермента может затем взаимодействовать с кетокислотой, образуя аналогичное шиффово основание. Таким образом, в процессе переаминирования кофермент выполняет роль переносчика аминогруппы. Поскольку константа [c.307]