фосфат, а донором аминогрупп – глутамин. Реакция включает 11 стадий; лишь на последних стадиях синтеза осуществляется процесс трансаминирования.

2.3 Взаимопревращения аминокислот

Реакциями восстановительного аминирования α-кетокислот и трансаминированием синтезируются заменимые аминокислоты Ала, Асп, Асн, Глу, Глн, Сер.

Такие аминокислоты как пролин, тирозин, цистеин образуются в результате биохимических превращений других аминокислот, в которых принимают участие специфические ферментные системы.

Предшественником пролина (Про) является глутаминовая кислота. В первой стадии реакции Глу восстанавливается в γ-полуальдегид, затем происходит образование пятичленного гетероцикла с его дальнейшим восстановлением:

COOH НАДФН + Н+ НАДФ+			COOH		Н2О	H
HC NH2			HC NH2			N	CH COOH
CH2			CH2			N
							5
CH2	АТФ		CH2			CH	CH2
COOH		АДФ+Н3РО4	C	O		Пирролин-5-
Глутаминовая				H		карбоксилат
кислота			γ -полуальдегид
		НАДФН + Н+	НАДФ+		H
					N
				HN	CH COOH

CH2 CH2

Пролин

Предшественником тирозина (Тир) является незаменимая аминокислота фенилаланин. Он образуется путем гидроксилирования фенильной группы в положении 4. Эта реакция катализируется фенилаланин-4-монооксигеназой в присутствии НАДФН+Н+ и кислорода:

CH

CH

COOH + НАДФН + Н+ + О2

CH

CH

COOH + НАДФ+ + Н2О

2

2

NH2

HO

NH2

Фенилаланин

Тирозин

Таким образом, отсутствие в пище незаменимой кислоты фенилаланина ведет к отсутствию в организме и тирозина.

Предшественником глицина (Гли) является серин. Основной путь превращения заключается в переходе трехуглеродной молекулы серина в двухуглеродную молекулу глицина путем отщепления β-углеродного атома. Эта реакция катализируется ферментом серингидроксиметилтрансферазой, коферментом ко-

12

торой является тетрагидрофолат, представляющий собой активную форму фолиевой кислоты (вит. Вс). Он является переносчиком группы –СН2ОН от молекулы серина на какой-либо другой акцептор. Отщепляемый от серина β-угле- родный атом образует метиленовый мостик между атомами азота тетрагидрофолата в положениях 5 и 10, в результате чего синтезируется N5-, N10-метилен- тетрагидрофолат:

	Тетрагидро-		N5-,N10-Метилен-	Н2О
		фолат	тетрагидрофолат
COOH				COOH
CH	NH2	Серингидроксиметил-		H2C NH2
H2C OH			трансфераза	Глицин

Серин

Важнейшим элементом в составе многих биологически активных соединений является сера. Она входит в состав двух аминокислот –цистеина и метионина.

Предшественником цистеина (Цис) является серин, а в качестве источника серы для синтеза цистеина используется неорганический сульфат SO42-.

В растениях и бактериях сульфатная группа восстанавливается в сульфит (SO32-), а затем в сульфид (S2-). Реакция катализируется двумя редуктазами, каждая из которых использует в качестве донора электронов НАДФН + Н+; всего необходимо 4 молекулы НАДФН + Н+ (8 электронов). Синтез цистеина из серина и сульфида идет через промежуточное производное о-ацетилсерин:

CH3					CH
	O				3
C		H S-KoA COOH		S2-	C O
COOH	S-KoA				OH COOH
HC NH2		HC	NH2		HC NH2
CH2 OH		CH2		O	CH2 SH
Серин		O	C	CH3	Цистеин

о-Ацетилсерин

2.4 Прямое аминирование фумаровой кислоты

Одна из дикарбоновых аминокислот – аспарагиновая – может синтезироваться путем прямого присоединения аммиака к фумаровой кислоте.

Фермент аспартат-аммиак-лиаза, катализирующий эту реакцию, выделен из бактерий, представляет собой металлопротеин, активируемый Са2+. У выс-

13