Глутаматдегидрогеназа

Cтраница 2

Исследования других спектроскопически различных фермент-субстратных комплексов не были особенно успешными; однако-получены данные об изменении флуоресценции при добавлении НАД-Н2 к ряду ферментов, в том числе к алкогольдегидрогеназе-дрожжей и глутаматдегидрогеназе печени. [16]

По их мнению, реакция организма на низкое содержание белка в пище характеризуется угнетением активности ферментов, окисляющих эссенциальные аминокислоты ( серин-треонин-дегидратазы и др.), способствующих включению аминогрупп в цикл мочевинообразования ( глутаматдегидрогеназа, аланин - и аспартат-аминотранс-феразы и др.), а также ферментов, участвующих в цикле мочевины наряду со стимуляцией активности ферментов, активирующих аминокислоты. [17]

Интересно отметить, что, как показало изучение кристаллической глутаматдегидрогеназы из печени, этот фермент катализирует ряд обратимых реакций окислительного дезаминиро-вания аминокислот, включая реакцию окислительного дезамини-рования L-аланина. Глутаматдегидрогеназа состоит из четырех субъединиц, которые при совместном действии катализируют реакцию с глутаминовой кислотой. По отдельности же эти субъединицы активны по отношению к аланину, а не глутаминовой кислоте. [18]

Реакция происходит под действием фермента глутаматсшта-зы. При избытке аммония работает глутаматдегидрогеназа и происходит восстановительное аминирование кетокислот. [19]

Этот фермент широко распространен в живых системах. В качестве кофермента используется восстановленный НАДФ или НАД - первый обычно в тех случаях, когда Глутаматдегидрогеназа функционирует как биосинтетический агент, а второй - когда она выполняет преимущественно катаболическую функцию. Некоторые аспекты структурной организации этого интересного фермента рассмотрены в гл. [20]

Дегенеративными изменениями мозга, связанными с накоплением другого МЭ - цинка, характеризуется болезнь Пика. Накапливаясь в головном мозге, этот МЭ может вызвать повреждение нейронов либо сам, либо через активацию цинксо-держащей глутаматдегидрогеназы, что влечет за собой нарушение обмена глутаминовой кислоты - основного медиатора возбуждения ЦНС. Это приводит к поражению синапсов, тел нейронов и появлению в них аргирофильных включений. [21]

Включение аммиака в органические азотсодержащие соединения может происходить различными путями. Однако у большинства видов живых организмов наиболее важными в количественном отношении являются реакции, катализируемые тремя ферментами - глутаматдегидрогеназой, глутаминсин-тетазой и карбамоилфосфатсинтетазой. [22]

Высшие растения содержат высокоактивную трансаминазу, которая катализирует перенос аминогруппы от глутаминовой кислоты к пировиноградной. Предположение, согласно которому ала-нин образуется путем восстановительного аминирования пировиноградной кислоты, не подтвердилось, хотя из Mycobacterium tuberculosis выделена в очищенном виде аланиндегидрогеназа и, кроме того, показано, что очищенная глутаматдегидрогеназа из печени обладает аланиндегидрогеназной активностью ( см. стр. [23]

Обратная реакция, посредством которой глу-таминовая кислота превращается в а-кетоглута-ровую кислоту, по-видимому, играет важную роль в окислительном дезаминировании аминокислот с образованием аммиака, особенно в стареющих или отделенных от растения органах. Другие аминокислоты, по всей вероятности, подвергаются переаминированию ( см. ниже) с а-кетоглутаратом с образованием глутаминовой кислоты. Таким образом, Глутаматдегидрогеназа, по-видимому, является у многих высших растений единственным ферментом, окисляющим аминокислоты со значительной скоростью, поскольку у высших растений в отличие от животных тканей, бактерий и грибов общая активность оксидазы аминокислот ничтожна или очень мала. [24]

Общая схема метаболизма. [25]

Помимо образования одной аминокислоты из другой, следует учитывать и возможности синтеза амикислот за счет прямой ассимиляции аммиака. Так, из а-кетоглутарата и аммиака ( иона аммония) получается глутамат. Реакция катализируется ферментом глутаматдегидрогеназой. [26]

Глутаматдегидрогеназа локализуется главным образом или исключительно в митохондриях клеток высших растений. Однако этот фермент легко освобождается из изолированных митохондрий и может быть полностью переведен в раствор путем обработки детергентами. Локализация фермента в митохондриях свидетельствует о том, что Глутаматдегидрогеназа тесно связана с ферментами, катализирующими реакции цикла трикарбоновых кислот, ответственные за образование как а-кетоглутарата, так и восстановленных пиридиннуклеотидных кофер-ментов. Поэтому в митохондриях создаются благоприятные условия для прямой реакции2, ведущей к синтезу глутаминовой кислоты. [27]

Из животных и микробных систем была выделена и частично очищена аланиндегидроге-наза, которая, как оказалось, требует НАД-Н2 для биосинтеза аминокислоты. Подчеркивалась важность этого фермента для некоторых микробных мутантов, у которых отсутствует Глутаматдегидрогеназа и у которых, следовательно, аланиндегидрогеназа может катализировать главную реакцию ассимиляции аммиака. Однако недавно возникло сомнение относительно роли аланиндегидрогеназы в связи с обнаружением того факта, что Глутаматдегидрогеназа из печени быка ( мол. [28]

Механизм синтеза аминокислот в процессе трансаминирования был назван А. Е. Браунштей-ном трансреаминированием. Таким путем происходит синтез аланина из пиру-вата; аспарагиновои кислоты из оксалоацетата; глутаминовои кислоты из а-кетоглутарата. Однако глутаминовая кислота чаще всего выступает как донор Ш2 - группы в реакциях биосинтеза других аминокислот, поскольку она - практически единственная аминокислота, способная синтезироваться в физиологических условиях путем аминирования свободным аммиаком благодаря наличию активной НАДФ - зависимой глутаматдегидрогеназы. [29]

Страницы: 1 2 3