Неорганический пирофосфат

Cтраница 3

Дезоксирибонуклеозид-5 - трифосфат, меченный [ 32Р ] в а-положении. [31]

Фермент, катализирующий эту реакцию и названный ДНК-полимеразой I, был в конце концов очищен и его свойства были подробно изучены. Оказалось, что он катализирует последовательное присоединение дезоксирибонуклеотид-ных остатков к концу цепи ДНК с одновременным высвобождением неорганического пирофосфата, содержащего Р - и у-фосфатные группы каждого встраивающегося дезоксирибонуклеозид-5 - трифосфата. [32]

Окислительное ( 3-расщепление жирных кислот начинается с активации жирной кислоты в результате ее реакции с аденозин-5 - трифосфатом ( АТФ) и коферментом А ( см. с. При этом образуется ацил - КоА с макроэргичес-кой связью и одновременно АТФ превращается в аденозин-5 - фосфат и неорганический пирофосфат. [33]

Ацетил - КоА и другие ацил - КоА синтезируются при участии специфических ферментов - синтетаз, которые образуют С - S-связь между карбонильным углеродом кислоты и тиольной группой кофермента А. Эти реакции осуществляются за счет использования энергии макроэргического аденозин-5 - трифосфата ( АТФ) и протекают с выделением аденозин-5 - монофосфата ( АМФ) и неорганического пирофосфата. [34]

Так как диэтерифицированные ( Р1, Р3) пирофосфаты при определенных условиях могут фосфорилировать гидроксильные группы со слабыми нуклеофильными свойствами, не удивительно, что они обменивают свои анионы на подходящие нуклеофильные анионы в реакциях, которые аналогичны биологическому пирофосфоролизу таких нуклеотидангидридов, как УДФГ и ФАД. И снова эти реакции химически осуществимы только в том случае, если направление реакции таково, что остаток более сильной кислоты замещается остатком более слабой кислоты. Так, обработка Р1 Р2 - ди ( адено-зин-5) - пирофосфата неорганическим пирофосфатом в пиридине дает смесь аденозин-5 - трифосфата, аденозин-5 - пирофосфата и аде-нозин-5 - фосфата. Действительно, здесь происходит замещение вторичного гидроксила ( р / С 6 0) аденозин-5 - фосфата третичным гид-роксилом ( рК 6 54) неорганического пирофосфата. По-видимому, аденозин-5 - пирофосфат возникает в результате дальнейшей атаки неорганическим пирофосфатом у - атома фосфора первоначально образующегося аденозин-5 - трифосфата, так как прямое отщепление аденозина от диадеиозинпирофосфата весьма маловероятно и в действительности не наблюдается. [35]

Первым доказательством справедливости такого предположения явилось наблюдение, что добавление неорганического пирофосфата полностью ингибирует превращение фос-фопантетеина в кофермент А, но не оказывает влияния на третью стадию превращения - фосфорилирование дефосфо-рилированного кофермента А, приводящее к образованию самого кофермента. После почти полного удаления из фермента содержавшейся в нем пирофосфатазы ( которая вызывает расщепление пирофосфата до ортофосфата) стало возможным определять, сколько пирофосфата образовалось в процессе реакции. Показано, что при инкубации аденозинтрифосфата с 4 -фосфопантетеином в присутствии фермента происходит конденсация, сопровождающаяся отщеплением неорганического пирофосфата в количестве, находящемся в очень хорошем соответствии с количеством образовавшегося кофермента А. Это подтверждает, что в приведенной выше реакции б) отщепляется пирофосфат и что в коферменте А имеется пирофосфатная связь. Из аденозинтрифосфата удаляется одна молекула пирофосфата и устанавливается новая пирофосфатная связь. [36]

Абраме и Бентли [43] доказали превращение инозиновой кислоты в тканях животных в ксантозин-б - фосфат путем окисления при участии дифосфопиридиннуклеотида, а также аминирование ксантозин-5 - фосфата в гуанозин-5 - фосфат в присутствии L-глутаминовой кислоты или глутамина. В реакции участвуют аденозинтрифосфат ( АТФ) и аммиак; продуктами ее являются адениловая кислота ( АМФ) и неорганический пирофосфат. [37]

Следует отметить, что не все коллагенсодержащие ткани в организме подвержены оссификации. По-видимому, существуют специфические ингибиторы кальцификации. Ряд исследователей считают, что процессу минерализации коллагена в коже, сухожилиях, сосудистых стенках препятствует постоянное наличие в этих тканях протеогликанов. Существует также мнение, что ингибитором кальцификации может быть неорганический пирофосфат. При минерализации тканей ингибирующее действие пиро-фосфата снимается пирофосфатазой, которая, в частности, обнаружена в костной ткани. В целом биохимические механизмы минерализации костной ткани требуют дальнейшего исследования. [38]

В каждом случае происходит нуклеофильное замещение фосфатного ( или пирофосфатного) остатка с инверсией, так что из фосфатов а-сахаров образуются ( З - производные нуклеозидов. Еще одним примером алкилирования третичного атома азота служит биосинтез ти-аминфосфата из оксиметилпиримидинпирофосфата и тиазолфосфата. Аналогичные реакции алкилирования происходят при образовании углерод - кислородной связи, как, например, при ферментативном синтезе капсульного полисахарида типа III оболочки пневмококка ( полицеллобиуроновой кислоты) из УДФГ и уридинди-фосфатглюкуроновой кислоты ( с инверсией у Q переносимого гли-козильного остатка) или гликогена ( с сохранением конфигурации) из олигосахарида в качестве затравки и УДФГ. Другие ферментативные реакции, аналогичные сольволизу связи С - О в тетрабен-зилпирофосфате, по-видимому, должны быть обнаружены в синтезах активного метионина из метионина и АТФ. В этом случае перенос аденозинового остатка происходит с образованием связи С - S и соответствующим освобождением ортофосфата и неорганического пирофосфата. [41]

Возможно, что рибонуклеозид-5 - трифосфаты являются истинными промежуточными предшественниками РНК. Такие общие ЦЦА-концевые группировки найдены в низкомолекулярных растворимых РНК, которые служат переносчиками аминокислот при биосинтезе белков. Кратковременная обработка диэстеразой змеиного яда освобождает эти концевые группы и нарушает биологическую активность. Последняя может быть восстановлена при инкубации продукта с очищенной ферментной системой и рибонуклеозид-5 - трифосфатами. Фракционированием транспортного РНК-белкового комплекса была получена частично очищенная ферментная система, которая катализирует пирофосфоролиз только трех концевых нуклеотидов в присутствии неорганического пирофосфата. Аналогичным исследованием, в котором меченый полимер гидролизовали панкреатической рибонуклеазой ( вновь с переносом Р32), было показано, что около 65 % препарата содержит пиримидин - АЦЦА-концевые группы, а 17 % содержат на акцепторном конце последовательность пиримидин - ГЦЦА. При изучении гидролизата были найдены и другие концевые последовательности, например фЗТАЦЦА ( 3 1 %), фЗ АГЦЦА ( 3 6 %), фЗ ААЦЦА ( 1 1 %), фЗ УАЦЦА ( 7 2 %) и фЗ АУЦЦА ( 1 4 %), причем всем им должны предшествовать пиримидиновые нуклеотиды. [42]

Страницы: 1 2 3