Cтраница 4
Блокирование превращения порфобилиногена в уропорфирин вызывает другое тяжелое заболевание - острую порфирию. При этой форме порфирии, включающей нарушения центральной нервной системы, которые сопровождаются параличом или невритами, не наблюдается фососенсибилизации кожи, так как порфирины образуются в ничтожных количествах; порфобилиноген экскретируется из организма. [46]
Самым важным природным монопирролом является порфоби-линоген ( 170), биосинтетический предшественник порфиринов, хлорофиллов и витамина Bi2 ( см. гл. Впервые он был выделен [151] в кристаллическом состоянии ( из мочи больного пор-фирией) в 1952 г.; структура его была определена [152] в 1954 г. Сейчас описано несколько синтезов порфобилиногена; на схеме ( 70) показан способ, основанный на использовании реакции Кнор-ра. Позднее синтез исходного пиррола был заметно упрощен [154] ср. [47]
![]() |
Образование биомассы культуры Propionibacterium shermanii. [48] |
Образование сходного с порфиринами гетероцикла начинается конденсацией глицина с производным образующейся в цикле Кребса янтарной кислоты - сукцинил-коферментом А. Образуется а-амино - 3-кетоадипиновая кислота, которая, декарбоксилируясь, образует б-аминолевулиновую кислоту. При конденсации двух молекул этого соединения образуется производное пиррола - порфобилиноген. [49]
Этот путь выяснен главным образом в исследованиях с использованием радиоактивных изотопов, проведенных Давидом Шемином. На первой стадии глицин взаимодействует с сукцинил - СоА, что приводит к образованию а-алшно - ( 3-кетоадипиновой кислоты, которая затем декарбоксилируется с образованием 5-аминолевулиповой кислоты и двуокиси углерода. Две молекулы 8-аминолевули-новой кислоты конденсируются, что приводит к образованию порфобилиногена. Из четырех молекул порфобилиногена в результате ряда сложных ферментативных реакций образуется протопорфи-рин. Железо включается в уже готовую структуру протопорфирина. На рис. 22 - 12 показано, какие атомы углерода и азота в молекуле протопорфирина К происходят из глицина. Биосинтез порфиринов регулируется концентрацией того гемопротеина, например гемоглобина, который является его конечным продуктом; этот конечный продукт инги-бирует ( по типу обратной связи) одну из первых реакций синтеза порфиринов. [51]
При эритропоэтической порфирии наблюдается недостаток уропорфириноген Ш - косинтетазы и накопление больших количеств уропорфириногена I, обусловливающее винно-красное окрашивание мочи и интенсивную флуоресценцию ( в красной области спектра) зубного дентина и других тканей в УФ-свете. При острой перемежающейся порфирии поражается печень. В ней накапливаются порфирины и их предшественники, особенно АЛК и порфобилиноген, которые обнаруживаются также в моче. Во время перемежающихся приступов больной испытывает острую боль в брюшной полости. Эти две главные группы порфирии включают несколько типов порфирии, различающихся природой накапливающихся порфиринов или их предшественников, типом наследования, а также клиническими свойствами и симптомами. [52]
Фермент, катализирующий эту стадию - Порфобилиногенсинтаза также является регуляторным ферментом, подвергаясь ингибированию конечными продуктами синтеза. Предполагают, что механизм этой сложной реакции дегидратации включает образование кетиминной связи ( шиффово основание) между кетогруппой одной молекулы б-аминолевулиновой кислоты и б-аминогруппой лизина молекулы фермента. В следующей многоступенчатой стадии, катализируемой соответствующими ферментами, из 4 монопиррольных молекул порфобилиногена синтезируется тетра-пиррольный комплекс протопорфирин IX, являющийся непосредственным предшественником тема. Некоторые этапы сложного пути синтеза окончательно не установлены. [53]
Однако выделение порфиринов может резко возрасти ( в 10 - 12 раз) при заболеваниях печени и пернициозной анемии. В этих случаях в суточном количестве мочи обнаруживается до 10 мг смеси этих порфиринов. При острой порфирии отмечается экскреция с мочой повышенных количеств уропорфирина III, копропорфирина III, а также порфобилиногена. [54]