Реакции переаминирования
В реакции переаминирования α-аминная группа аминокислоты переносится на 2-оксокислоту:
Аминотрансферазы содержат в качестве простетической группы пиридоксальфосфат, производное витамина B6, и в ходе реакции переаминирования пиридоксальфосфат обратимо превращается в пиридоксаминфосфат:
В отсутствие субстрата альдегидная группа пиридоксальфосфата образует основание Шиффа с боковой (е) аминогруппой специфического остатка лизина, расположенного в активном центре фермента аминотрансферазы. Однако, когда идет переаминирование, α-аминогруппа аминокислоты замещает е-аминогруппу лизина в связи, соединяющей пиридоксальфосфат с ферментом, в результате чего возникает основание Шиффа, образованное пиридоксальфосфатом и аминокислотой-субстратом (рис. 2.3).
Это промежуточное соединение остается прочно связанным нековалентными связями с аминотрансферазой. Первую половину реакции переаминировання, показанной на рисунке 2.3, можно суммировать так:
Аминокислота (А) + Аминотрансфераза-пиридоксальфосфат ↔ 2-Оксокислота (А) + Аминотрансфераза-пиридоксаминфосфат.
Вторая половина реакции — обращение первой, в результате чего вторая оксокислота (Б) реагирует с комплексом аминотрансфераза пиридоксаминфосфат с образованием аминокислоты, имеющей углеродный скелет 2-оксокислоты (Б). Эту половину реакции можно суммировать следующим уравнением:
2-Оксокислота (Б) + Аминотрансфераза-пиридоксаминфосфат ↔ Аминокислота (Б) + Аминотрансфераза-пиридоксальфосфат.
Итоговая реакция - это сумма двух половин:
Аминокислота (А) + 2-Оксокислота (Б) ↔ 2-Оксокислота (А) + Аминокислота (Б).
Известно, что клетки растений содержат множество различных оксокислот, и некоторые из аминотрансфераз растений обладают широкой субстратной специфичностью, поэтому азот, ассимилированный в виде аминогруппы, легко перераспределяется затем по различным клеточным компонентам при посредстве реакций переаминирования. Аминотрансаминазы широко распространены в клетке: их находят в цитоплазме, хлоропластах и митохондриях.
Становится все очевиднее, что пути биосинтеза аминокислот в растительных клетках регулируются по типу обратной связи, прежде всего путем ингибирования конечным продуктом, или ретроингибирования, т.е. когда конечный продукт того или иного пути, в данном случае аминокислота, угнетает активность фермента, катализирующего начальную реакцию пути. Этот тип регуляции особенно важен, если данный метаболит служит общим предшественником для синтеза нескольких аминокислот: это позволяет клетке направлять превращения метаболита по тому пути биосинтеза, который обеспечивает метаболические потребности клетки в данный момент.
