ПЕРЕАМИНИРОВАНИЕ Аминотрансферазы содержат в качестве кофермента производные витамина

ПЕРЕАМИНИРОВАНИЕ Аминотрансферазы содержат в качестве кофермента производные витамина В 6 - пиридоксаль-5'-фосфат (I) и пиридоксамин-5'-фосфат (II). В основе каталитической активности пиридоксаль-5'-фосфата лежит способность его формильной группы образовывать с аминокислотами шиффовы основания, легко гидролизующиеся до пиридоксамин-5'-фосфата и a-кетокислоты. Общая схема переаминирования с участием аминотрансфераз представляет собой сумму двух полуреакций:

Глюкозо-аланиновый цикл Из всех аминокислот, поступающих в печень, примерно 30% приходится на долю аланина. Это объясняется тем, что при расщеплении мышечных белков образуются аминокислоты, многие из которых превращаются сразу в пируват или сначала в оксалоацетат, а затем в пируват. Последний превращается в аланин, приобретая аминогруппу от других аминокислот. Аланин из мышц переносится кровью в печень, где снова преобразуется в пируват, который частично окисляется и частично включается в глюкозонеогенез. Следовательно, существует следующая последовательность событий (глюкозо-аланиновый цикл): глюкоза в мышцах → пируват в мышцах → аланин в печени → глюкоза в мышцах. Весь цикл не приводит к увеличению количества глюкозы в мышцах, но он решает проблемы транспорта аминного азота из мышц в печень.

Судьба продуктов дезаминирования аминокислот

Типы дезаминирования аминокислот

Окислительное дезаминирование

Непрямое дезаминирование

Биологическая роль непрямого дезаминирования

Неокислительное дезаминирование

Декарбоксилирование аминокислот α-Декарбоксилирование, характерное для тканей животных. Продуктами реакции являются СО 2 и биогенные амины ω-Декарбоксилирование, свойственное микроорганизмам Декарбоксилирование, связанное с реакцией трансаминирования Декарбоксилирование, связанное с реакцией конденсации двух молекул

Источники аммиака в организме Источник Процесс Ферменты Локализация процесса Аминокислоты Непрямое дезаминирование (основной путь дезаминирования аминокислот) Аминотрансферазы, ПФ Глутаматдегидрогеназа, NAD+ Все ткани Окислительное дезаминирование Глутамата Глутаматдегидрогеназа, NAD+ Все ткани Неокислительное дезаминирование Гис, Сер, Тре Гистидаза-Серин, треониндегидратазы, ПФ Преимущественно печень Окислительное дезаминирование аминокислот (малозначимый путь дезаминирования) Оксидаза L-аминокислот, FMN Печень и почки Биогенные амины Окислительное дезаминирование (путь инактивации биогенных аминов) Аминооксидазы, FAD Все ткани АМФ Гидролитическое дезаминирование АМФ-дезаминаза Интенсивно Работающая мышца

Связывание аммиака, сопровождающееся синтезом глутамина Связывание аммиака, сопровождающееся синтезом аспарагина

Метаболизм азота глутамина в кишечнике и почках.

Орнитиновый цикл Кребса-Гензелейта. Окислительное дезаминирование глутамата происходит в митохондриях. Ферменты орнитинового цикла распределены между митохондриями и цитозолем. Поэтому необходим трансмембранный перенос глутамата, цитруллина и орнитина с помощью специфических транслоказ. На схеме показаны пути включения азота двух разных аминокислот (аминокислота 1 и аминокислота 2) в молекулу мочевины: • одна аминогруппа - в виде аммиака в матриксе митохондрии; • вторую аминогруппу поставляет аспартат цитозоля.

Взаимосвязь орнитинового цикла и общего пути катаболизма. Фумарат, образующийся в результате расщепления аргининосукцината, превращается в малат, который затем переносится в митохондрии, включается в ЦТК и дегидрируется с образованием оксалоацетата. Эта реакция сопровождается выделением 3 молекул АТФ, которые и компенсируют затраты энергии на синтез одной молекулы мочевины.

Включение безазотистого остатка аминокислот в общий путь катаболизма.

Протеосома Белок, меченый убиквитином

Каталитический комплекс протеосомы архей и эукариот

Убиквитин

Е 1 «передаёт» активированный убиквитин ферменту Е 2. Через сульфидную группу белок Е 1 связывает убиквитин, для активации убиквитина используется молекула АТФ. Е 2 узнаёт и связывает фермент Е 3 — убиквитин-лигазу, которая специфически распознаёт белки-субстраты. В результате совместного действия Е 2 и Е 3 происходит модификация субстрата молекулой убиквитина. Было обнаружено несколько генов кодирующих Е 1, десятки генов Е 2 и сотни Е 3 — самая гетерогенная группа ферментов, и включает в себя несколько сотен разных белков. Это говорит о том, что Е 1 и Е 2 — консервативные и неспецифичные ферменты, тогда как группа Е 3 отвечает за специфичность действия комплекса, распознавая множество конкретных субстратов. Развернутый белок перемещается в пространство коровой частицы протеосомы, где специфически разрезается на короткие пептиды ~8 аминокислот, которые впоследствии могут быть разрушены пептидазами цитозоля.

Фермент Е 1 активирует С-конец убиквитина, используя энергию АТФ, аденилированием и переносом тиоэфирной связи с цистеина на E 1. Фермент Е 1 переносит убиквитин к транспортноми ферменту Е 2, который при помощи Е 3 лигазы присоединяет его к субстрату. Было обнаружено несколько генов кодирующих Е 1, десятки генов Е 2 и сотни Е 3 — самая гетерогенная группа ферментов, и включает в себя несколько сотен разных белков. Это говорит о том, что Е 1 и Е 2 — консервативные и неспецифичные ферменты, тогда как группа Е 3 отвечает за специфичность действия комплекса, распознавая множество конкретных субстратов. Развернутый белок перемещается в пространство коровой частицы протеосомы, где специфически разрезается на короткие пептиды ~8 аминокислот, которые впоследствии могут быть разрушены пептидазами цитозоля.

Классификация протеаз по типу строения активного центра 1. аспартильные (пепсин, ренин, катепсины D, Е и ряд других) 2. серниновые (трипсин, химотрипсин, эластаза, подавляющее большинство протеаз плазмы крови (факторы свертывания крови, фибринолиза, системы комплемента, кининовой системы), многие внутриклеточные и бактериальные протеазы) 3. цистеиновые (катепсины: В, H, L, ряд бактериальных и растительных ферментов, из которых наиболее хорошо изучен папаин) 4. металлопротеазы (чаще всего содержат Zn)(коллагеназа, термолизин) 5. треониновые 6. глютаминовые

Образование и метаболизм белка