Пируваткарбоксилаза
Cтраница 2
 |
Гликолиз и глюконеогенез. [16] |
Важным моментом в регуляции глюконеогенеза является реакция, катализируемая пируваткарбоксилазой. В отсутствие ацетил - КоА фермент почти полностью лишен активности. Когда в клетке накапливается митохондриальный ацетил - КоА, биосинтез глюкозы из пирувата усиливается. Следовательно, накопление ацетил - КоА замедляет окислительное декарбоксилирование пирувата, что также способствует превращению последнего в глюкозу. [17]
Первый этап в этой обходной последовательности реакций катализируется мито-хондриальной пируваткарбоксилазой. Этот биотинсодержащий фермент катализирует образование оксалоацетата из пирувата ( рис. 20 - 3) - анаплеротическую реакцию ( разд. [18]
С-С, катализируют карбокси-лирующие ферменты, содержащие в качестве кофактора биотин, напр, пируваткарбоксилаза. [19]
Сходным образом теряет организм и ту СО2, которая поглощается животными тканями при участии пируваткарбоксилазы в процессе глюконеогенеза ( разд. [20]
Во всех случаях общее содержание связанного металла эквимолярно содержанию биотина в ферменте, за исключением пируваткарбоксилазы из печени крысы. [21]
Первое указание на участие связанного с белком иона металла в био-тинзависимом транскарбоксилировании кетокислот было сделано на основании ЯМР-исследований пируваткарбоксилазы из печени цыпленка. Следовательно, ионы металлов, связанные с белком, могут играть существенную роль в биотинзави-симом транскарбоксилировании а-кетокислот. [22]
В настоящее время информация, полученная при прямом ис-ледовании такого рода ферментов, главным образом вытекает из [ зучения ЯМР-спектров пируваткарбоксилазы из печени цыплен -: а. Эти ( сследования рассмотрены в работах [203, 204], здесь же приведено только краткое их изложение. Изучение скоростей релакса-ции для взаимодействия Мп2 - протоны воды [76] ( разд. Этот харак-ер участия марганца в реакции пируваткарбоксилазы подтвер-кдается изучением влияния связанного иона металла на скорости щерной магнитной релаксации протонов пирувата и оксалоацета - а. [23]
В отличие от железа, меди и цинка для марганца существует лишь три фермента первого типа, а именно аргиназа, пируваткарбоксилаза и супероксиддисмута-за. [24]
Следует упомянуть здесь также и о том, что глюконеогенез в печени подчиняется определенному гормональному контролю и что наиболее резко выраженное повышение содержания было отмечено для таких ферментов, как фруктозо-1 6-дифосфатаза, глюкозо-6 - фосфатаза и пируваткарбоксилаза. [25]
В одной молекуле пируваткарбоксилазы, выделенной из ми-трхондрий печени птиц, содержится четыре атома марганца, а также четыре молекулы биотина. Пируваткарбоксилаза необходима для синтеза углеводов из пировиноградной кислоты, Было показано, что марганец находится на внешней поверхности фермента и, по-видимому, активирует метильную группу пи-рувата, оттягивая на себя электроны. В результате метиль-в я группа приобретает способность акцептировать двуокись укяерода с образованием оксалацетата [ Fung С. [26]
У цыплят при дефиците марганца вместо него в состав пируваткарбоксилазы включается Mg2, что не оказывает сущест-8 шого влияния на активность фермента [ Scrutton M. Пируваткарбоксилаза из печени млекопитающих содержит ионы обоих металлов. Ионы марганца участвуют не только в стадии транскарбоксилирования пирувата, но и в начальной стадии карбоксилирования биотина. [27]
Может происходить и противоположное: присоединение какого-нибудь соединения может вызывать активацию фермента. Так, пируваткарбоксилаза активируется при добавлении ацетилкофермен-та А. [28]
Превращение лактата в щавелевоуксусную кислоту осуществляется путем карбоксили-рования пировиноградной кислоты. Атера [ 311, является аллосте-рическим эффектором пируваткарбоксилазы. Добавление в систему ацетоуксуснои кислоты вызывает накопление ацетилкофермента А, который в свою очередь ускоряет карбоксилиро-вание пировиноградной кислоты и обеспечивает этим быстрое превращение лактата в глюкозу. [29]
Специфической потребностью в Мп2 обладает поразительное число ферментов. К ним относятся галактозил - и N-ацетилгалактозаминил-трансферазыв, участвующие в синтезе мукополисахаридов ( гл. Пируваткарбоксилаза [ уравнение ( 8 - 2) ] содержит четыре прочно связанных иона Мп2, по одному на каждую из молекул биотина. Ион марганца необходим для каталитического действия фермента на стадии транскарбоксилирования; помимо этого, Мп2 или Mg2 нужны на начальной стадии карбоксилирования биотина. [30]
Страницы: 1 2 3