Транскетолазная реакция
Cтраница 1
 |
Субстраты для транскетолазы. [1] |
Транскетолазные реакции в значительной степени обратимы. [2]
Первая транскетолазная реакция идет между продуктами четвертой и пятой реакций при действии фермента транскетолазы, кофакторами которого являются тиаминпирофосфат ( ТПФ) и катионы двухвалентных металлов. [3]
Транскетолазную реакцию испытывает вторая пара - альдоза и кето-за - окислительного пентозного цикла. Здесь также происходит ацетоиновый распад и ресинтез. [4]
Механизм транскетолазной реакции полностью не выяснен. Известно, что взаимодействие одного из субстратов ( донора гликолевого альдегида) с ферментом происходит по второму углеродному атому тиазолового кольца тиаминпирофосфата ( ТПФ), который служит коферментом транскетолазы. После расщепления молекулы субстрата гликолевыи альдегид, присоединенный ко второму углеродному атому тиазолового кольца ТПФ, переносится затем на второй субстрат транскетолазы, выполняющий функцию акцептора гликолевого альдегида. [5]
При транскетолазной реакции пентозы - или гексозы-акцепторы должны были ( для образования D-треоконфигурации у С-3 и С-4) иметь у С-2 D-конфигурацию. Интересно, что альдолазная реакция значительно усиливалась при действии света, тогда как транскето-лазная протекала на свету и в темноте с одинаковой скоростью. [6]
Коферментом в транскетолазной реакции служит ТПФ, играющий роль промежуточного переносчика гликольальдегидной группы от ксилулозо-5 - фосфата к рибозо-5 - фосфату. В результате образуется семиуглеродный моносахарид седогептулозо-7 - фосфат и глицеральдегид-3 - фосфат. [7]
Используется в качестве субстрата транскетолазной реакции. Смесь фосфопентоз получают в виде бариевой соли ( с. [8]
Фермент трансальдолаза действует на продукты транскетолазной реакции. Субстратами ее действия является В-седогептулозо - 7-фосфат и D-глицеральдегид - З - фосфат. Трансальдолаза переносит диоксиацетоновую группу ( первый, второй и третий атомы углерода седогептулозо-7 - фосфата) к Р - глицеральдегид-3 - фосфату с образованием шестиуглеродного углевода - D-фруктозо-б - фосфата. В этой же реакции образуется и четырехуглеродный продукт - эритрозо-4 - фосфат. [9]
Далее трансальдолаза действует на продукты транскетолазной реакции, перенося С3 - фрагмент от молекулы С7 - сахара на С3 - мо-лекулу - 3 - ФГА. В результате образуются молекулы С6 - и С4 - сахара. Один из продуктов реакции - фруктозо-6 - фосфат является промежуточным соединением гликолитического пути, поэтому данная реакция есть вторая точка пересечения обоих путей углеводного метаболизма. О-ксилулозо - 5-фосфата на молекулу С4 - сахара по той же схеме, что и в первой транскетолазной реакции. [10]
Ион тиазолия катализирует как ферментативную, так и неферментативную транскетолазную реакцию. Механизм этой реакции включает рет-роальдольную конденсацию, сопровождающуюся отщеплением альдегидной группы, с последующей альдольной конденсацией ацетольного аддукта иона тиазолия с вновь полученным альдегидом и образованием конечного продукта. [11]
Ион тиазолия катализирует как ферментативную, так и неферментативную транскетолазную реакцию. Механизм этой реакции включает рет-роальдольную конденсацию, сопровождающуюся отщеплением альдегидной группы, с последующей альдольной конденсацией ацетольного аддукта иона тиазолия с вновь полученным альдегидом и образованием конечного продукта. [12]
На распределение метки в сахарах влияет также тот факт, что транскетолазные реакции [15] и [19] легко обратимы. Молекула гликоль-альдегидтиаминпирофосфата может с одинаковой легкостью реагировать как с фосфорными эфирами альдоз, из которых она образовалась, так и с фосфатами других альдоз. Существует общий фонд гликольальдегидтиаминпирофосфа-та, который взаимодействует почти с одинаковой скоростью с фруктозо-6 - фосфатом, седогепту-лозо-7 - фосфатом и ксилулозо-5 - фосфатом. [13]
Биологическая роль тиамина хорошо известна - в виде тиаминпирофосфата он выполняет коферментные функции в реакциях декарбоксилирования а-кетокислот и в транскетолазной реакции. [14]
Другой возможный путь образования ацетилкофермента А из продуктов углеродного цикла предполагает фосфорокластическое расщепление соединения IX ( гликольальдегидтиамин-пирофосфат), образующегося в транскетолазной реакции. [15]
Страницы: 1 2