Механизм трансаминирования

Рис. 18.2. Предложенный механизм для реакций трансаминирования.

Пиридоксальфосфат (139) — кофермент, участвующий в большом числе реакций а-аминокислот, включая рацемизацию, декарбоксилирование, трансаминирование и элиминацию или замещение у р- и 7-атомов углерода [112]. С точки зрения механизма псе эти реакции могут быть классифицированы как требующие [c.634]

Механизм реакции декарбоксилирования аминокислот в соответствии с общей теорией пиридоксалевого катализа (см. рис. 12.3) сводится к образованию ПФ-субстратного комплекса, представленного, как и в реакциях трансаминирования, шиффовым основанием ПФ и аминокислоты [c.442]

Учитывая известные фактические данные о механизмах обезвреживания аммиака в организме, можно сделать следующее заключение. Часть аммиака используется на биосинтез аминокислот путем восстановительного аминирования а-кетокислот по механизму реакции трансаминирования. Аммиак связывается при биосинтезе глутамина и аспарагина. Некоторое количество аммиака выводится с мочой в виде аммонийных солей. В форме креатинина, который образуется из креатина и креатинфосфата, выделяется из организма значительная часть азота аминокислот. Наибольшее количество аммиака расходуется на синтез мочевины, которая выводится [c.450]

Механизм реакций, при которых затрагиваются аминокислотные заместители R или карбоксильная группа при а-углеродном атоме, похожи на механизм трансаминирования только тем, что и эти процессы начинаются с образования альдимина I, но они отличаются строением кетиминов. Вместо кетимина II [c.232]

МОЛЕКУЛЯРНЫЙ МЕХАНИЗМ ФЕРМЕНТАТИВНОГО ТРАНСАМИНИРОВАНИЯ [c.211]

Одна и та же реакция трансаминирования может протекать в противоположных направлениях в разных отсеках одной клетки. Например, реакция трансаминирования, катализируемая глутамат-оксалоацетат-аминотрансферазой и составляющая часть малат-аспартатного челночного механизма, протекает в противоположных направлениях в матриксе митохондрий и в цитозоле (см. рис. 9. 13). [c.336]

Механизм реакции трансаминирования. Общую теорию механизма ферментативного трансаминирования разработали советские ученые А.Е. Браунштейн и М.М. Шемякин. Одновременно подобный механизм был предложен американскими биохимиками Э. Снеллом и Д. Метцлером. Все трансаминазы (как и декарбоксилазы аминокислот) содержат один и тот же кофермент-пиридоксальфосфат. Для реакций трансаминирования характерен общий механизм. Специфичность трансаминаз обеспечивается белковым компонентом. Ферменты трансаминирования катализируют перенос ЫН,-группы не на а-кетокислоту, а сначала на кофермент пиридоксальфосфат. Образовавшееся промежуточное соединение (шиффово основание) подвергается внутримолекулярным превращениям (лабилизация а-водо-родного атома, перераспределение энергии связи), приводящим к освобождению а-кетокислоты и пиридоксаминфосфата последний на второй [c.435]

К ЭТИМ реакциям приложимы механизмы, близкие к изображенному на схеме (95). Так, рацемизация является следствием реакции, обратной той, которая приводит к (148) и (149). Возвращение протона в а-положение (рацемизация) или на альдегидный атом углерода (трансаминирование) определяется, по-видимому, значением pH раствора. Для реакций элиминирования и конденса- [c.639]

Гидролиз нового таутомера будет приводить к трансаминированию (8.11). Этот механизм, по-видимому, обусловливает реакцию аминокислот в [c.546]

Назовите субстрат, типичный для пиридоксальфосфатзависимых ферментов. Изобразите формулу кофермент-субстратного промежуточного соединения. Поясните механизмы трансаминирования, декарбоксилирования и дезаминирования (р-оксиаминокислот) как реакции, катализируемые ферментами этой группы. [c.300]

Перенос аминогруппы (трансаминирование) эффективно катализируется как некоторыми ионами металлов, так и ферментами трансами-назами. Механизм трансаминирования показан на схеме 18 и включает образование хелатного комплекса двухвалентного металла (Ь - лиганд). Этот механизм объясняет также быструю рацемизацию а-аминокисло ты, происходящую в присутствии двухвалентных ионов металлов и салициловог о альдегида, который выполняет функцию кетокислоты СО С0 . Перенос аминогруппы может также катализироваться пиридоксальфосфатом, который является типичным коферментом. [c.146]

Сам по себе пиридоксаль та1кже обладает способностью катализировать те же реакции, что и пиридоксальфосфат-зависи-мые ферменты, однако скорость в последнем случае в миллион раз выше [17]. Катализируемая пиридоксалем реакция трансаминирования протекает по механизму (8.13), включающему изомеризацию двух оснований Шиффа [18]. Механизм первой из представленных на схеме (8.13) реакций (реакции образования пиридоксамина) более подробно описывается уравнением (8.14). [c.201]

В связи с тем что во всех пиридоксалевых ферментах (включая трансаминазы) карбонильная группа кофермента (—СНО) оказалась связанной с -аминогруппой лизина белковой части, в классический механизм реакции трансаминирования А.Е. Браунштейн и Э. Снелл внесли следующее дополнение. Оказалось, что взаимодействие между субстратом, т.е. Ь-амино-кислотой (на рисунке-асиартат), и пиридоксальфосфатом происходит не путем конденсации с вьщелением молекулы воды, а путем реакции замещения, при которой КН,-группа субстрата вытесняет -КН,-группу [c.436]

Существование представленного механизма реакции трансаминирования доказано разнообразными методами, включая методы спектрального анализа по идентификации промежуточных альдиминных и кетиминных производных пиридоксальфосфата. [c.437]

Согласно гипотезе, получившей экспериментальное подтверждение, все или почти все природные аминокислоты (исключение составляет метионин) сначала реагируют с а-кетоглутаровой кислотой в реакции трансаминирования с образованием глутаминовой кислоты и соответствующей кетокислоты. Образовавшаяся глутаминовая кислота затем подвергается непосредственному окислительному дезаминированию под действием глутаматдегидрогеназы. Схематически механизм трансдезаминирования можно представить в следующем виде [c.437]

Модель связывания ПАЛФ апоферментом дает возможность детально рассмотреть механизм ферментативного трансаминирования [49]. Первая стадия процесса состоит в нековалентном связывании аминокислоты активным центром. Вторая стадия — нуклеофильное присоединение аминогруппы субстрата к связи [c.380]

В XX в. большое число открытий привело к подлинному расцвету биохимии. Фундаментальные исследования в области энзимологии, химии белков, липидов, углеводов, идентификация молекулярных механизмов основных обменных процессов, а также структуры и функций генома вывели биохимию на уровень основной количественной биологической науки. Велика роль российских ученых в становлении и развитии биохимии. Приоритетные исследования — белков и аминокислот (А. Я. Данилевский, С. С. Салазкин, М. В. Ненц-кий и др.) витаминов (Н. И. Лунин, К. А. Сосин, В. В. Пашутин) тканевого дыхания (А. Н. Бах, В. И. Палладии) трансаминирования аминокислот (А. Е. Браунштейн) механизмов механохимического сопряжения (В. А. Энгель-гардт) химии нуклеиновых кислот и механизмов биосинтеза белка (А. Н. Белозерский, А. С. Спирин) биоэнергетики (В. П. Скулачев) структуры и функций генома (Г. П. Георгиев) и работы других российских ученых внесли огромный вклад в современную биохимию. [c.5]

Механизм реакции трансаминирования. Пиридоксальфосфат в реакции трансаминиривания выполняет роль переносчика аминогруппы с аминокислоты на кетокислоту. Процесс включает две стадии. [c.375]

Общими для аминокислот являются реакции трансаминирования, декарбоксилирования, рацемизации и дезаминирования (окислительного или неокислительного). Реакции трех первых типов обычно (но не всегда) требуют участия пиридоксальфосфата. Их механизм ун е обсуждался в гл. VIII, поэтому ниже мы рассмотрим эти реакции только в метаболическом аспекте. [c.445]

Современные представления о механизме ферментативного трансаминировання, разработанные А. Е. Браунштейном и его сотрудниками, являются развитием рассмотренной выше теории (рис. 106). В исходном состоянии альдегидная группа пирндоксаль-фосфата образует альдиминную связь с -аминогруппой остатка Lys-258 активного центра (J). При связывании аминокислоты образуется комплекс Михаэлиса (И), а затем альдимин между пиридо-ксальфосфатом и субстратом (111). В результате последующих [c.204]

В действительности пзвестно очень мало реакций, протекающих с участием и кислотных, и основных агентов, как это допускается в концепции Свейна. Возможность протекания реакций гидратации — дегидратации по такому механизму детально рассмотрена в гл. 4. Другими примерами являются реакция трансаминирования между пиридоксалем и сс-аминофенилуксус-ной кислотой, катализируемая имидазолом (том II), и гидра-зинолиз фенилацетатов (стр. 88), катализируемый обобщенными кислотами. Однако наиболее характерным примером пуш-пуль-ного механизма остается катализируемая а-пиридоном мута-ротация тетраметилглюкозы [86]. [c.49]

Некоторые из таких механизмов изображены на фиг. 72 (для иллюстрации взят конкретный пример — реакции с участием серина). Предполагается, что рацемизация, трансаминирование и дегидратация серина включают ионизацию протона, связанного с а-углеродом аминокислотной части колт-плекса шиффова основания (фиг. 72, II), что дает комплекс продукта перегруппировки (III). Присоединение протона по тому н<е положению этого оптически неактивного промежуточного продукта с последующим гидролизом приводит к реакции рацемизации (фиг. 72, путь 1). Присоединение этого протона к карбонильному атому углерода с последующим гидролизом дает продукты трансаминирования, пиридоксамин и кетокислоту (фиг. 72, путь 2). Полная реакция трансаминирования завершается обращением этого процесса — взаимодействием на начальной стадии пиридоксамииа и второй кетокислоты, как показано уравнением (VIII.23). В результате этой реакции регенерируется пиридоксаль и происходит превращение кетокислоты в аминокислоту. Наконец, неподеленная пара электронов может быть использована для удаления гидроксильного иона из соединения III, что дает соединение 1Л" (фиг. 72, путь 3). Гидролиз комплекса такого шиффова основания приводит к а-аминакриловой кислоте, которая самопроизвольно гидролизуется до пирувата. Подобные механизмы присущи и другим реакциям с участием пиридоксальфосфата. [c.221]

Другой возможный путь биосинтеза глутамата — это зависимое от пиридоксальфосфата трансаминирование с использованием а-кетоглутарата (см. в гл. VIII обсуждение механизмов реакций трансаминирования) [c.432]

Внутрикомплексное таутомерное равновесие является основной стадией в механизме каталитического трансаминирования между пи-ридоксалем и аминокислотой, предложенном Снеллом. По его мнению при трансаминировании образуется основание Шиффа, стабилизированное координацией с ионом металла, с последующим перемещением двойной связи к углеродному атому аминокислоты [c.373]

Катализ серин-трансоксиметилазой реакции медленного трансаминирования D-изомера аланина с образованием пирувата и пиридоксаминфосфата представляет собой несколько иной пример этих каталитических механизмов [156]. Еще одним примером является сопряженное декарбоксилирование и трансаминирование а-диалкиламинокислот бактериальными ферментами схема (91) [157]. [c.122]

Кинетическое исследование подтвердило, что ферментативные реакции трансаминирования, которые катализируются пиридоксалем, протекают по механизму, весьма сходному с механизмом, предложенным для неферментативных реакций трансаминирования [23]. Имеются данные [24, 25], показывающие, что пиридоксаль (в виде 5 -фосфата) связывается с некоторыми ферментами путем образования имина с в-аминогруппой в остатке лизина. Трансаминирование поэтому предшествует стадиям, представленным на рис. 7-3, но образующиеся промежуточные соединения, содержащие иминогрупну, как полагают, совпадают с 16А—16В. [c.357]

В рассмотренных до сих пор механизмах синтеза принимают участие две содержащие аминогруппы молекулы. Можно также считать, что на первой стадии аминокислота N-ацилируется кислотой и что аминирование последней происходит после конденсации. Например, пировуилаланин теоретически может служить акцептором в реакции трансаминирования, в ходе которой он превращается в аланилаланин. Такое трансаминирование с химической точки зрения возможно [521], однако сомнительно, чтобы соответствующий процесс играл особенно большую роль в биосинтезе пептидов и белков. Как было впервые показано Шен-геймером, аминокислоты могут в известной степени внедряться в белки тканей, е подвергаясь предварительному дезаминиро-ванию. [c.195]

Что касается связи пиридоксального остатка с апоферментом, то она осуществляется за счет фосфатной группы (для катализа она не нужна), водородной связи с азотом пиридинового кольца, гидрофобной связи метильной группы и электростатической связи ионизированного фенольного гидроксила. Ковалентная связь с апоферментом появляется периодически на стадии образования внутреннего шиффова основания. Переход в активном центре при pH 6,3 сопоставляется [25[ с ионизацией фенольного гидроксила. Путем избирательного воздействия на отдельные белковые группы молекулы фермента показано [30, 32, 33[, что в его активном центре расположены одна или две имидазольные группы [25], блокирование которых приводит к инактивации фермента. Резкое снижение активности наблюдается и при блокировании одной сульфгидрильной группы. Эти группы, вероятно, и принимают участие в кислотно-основных превращениях промежуточных шиффовых оснований, хотя в наиболее распространенных механизмах реакции трансаминирования [25] обсуждается лишь действие аминогруппы лизина на нескольких стадиях катализа. Это недостаточно оправдано хотя бы потому, что при pH, соответствующем реакции трансаминирования, аминогруппа является хорошим акцептором, но плохим донором протона, что немедленно затормозит реакцию на стадии депротонирования ЫНз-группы. Кроме того, по стерическим причинам мало вероятно, чтобы одна и та же аминогруппа могла служить эффективным акцептором протона к С -атому пиридоксаля — и фактическим акцептором протона от а-углеродного атома аминокислоты. Поэтому в дальнейшем приводится механизм реакции трансаминирования, следуя работе Полторака [2[, в которой рассматриваются каталитические функции всех кислотно-основных групп активного центра аспартаттрансаминазы. [c.226]

В то же время К-алкил- и М,М-диалкил-2,4-динитроанилины [511] при нагревании со щелочью гидролизуются до 2,4-динитрофенола и амина. Наблюдались также реакции трансаминирования в активированных нитрогруппами ароматических аминах, протекающие по аналогичному механизму [512]. Одиночная питрогруппа активирует триметиламмониевую группу в пара-положении так, что она замещается на этоксигруппу при кипячении в этаноле [513] [c.438]

Согласно этому механизму, образуется альдегид, имеющий на один атом углерода меньше, чем исходная аминокислота, и молекула СО2 ири этом дикарбонильное соединение через трансаминирование превращается в аминокетон. Аминокетоны способны к поликонденсации с образованием темно-коричневых веществ [48]. Такой механизм деградации аминокислот по Стрекеру продуктами распада сахаров типа насыщенных и ненасыщенных а-дикарбонильных производных, выделенных Эйнетом (см. выше), хорошо согласуется с фактом, что в реакции Майяра образуется 90—100% СО2, выделяющегося из аминокислот, и не освобождается аммиак [49, 50]. [c.113]

Разобранная выше последовательность реакций, катализируемых аспартаттрансаминазой, хорошо характеризует исключительную сложность механизма функционирования этого фермента. Другие аспекты молекулярных механизмов реакций ферментативного трансаминирования обсуждаются в главе, посвященной молекулярному механизму ферментативного трансмаминирования. [c.209]

В настоящее время еще ни для одного пиридоксалевого фермента полностью не установлена природа функциональных групп активного центра, их взаимное расположение, последовательность аминокислотных остатков важнейших участков белка и целый ряд других данных по структуре фермента. В связи с этим естественно думать, что реальный механизм ферментативного трансаминирования является гораздо более сложным. Совокупность свойсгтв белкового компонента и кофермента определяет возможность усиления на 6—7 порядков каталитической активности, заложенную в самом пиридоксальфосфате. [c.209]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология