Биохимия аминокислот - А. Майстер 1961
Роль аминокислот в питании
Антагонисты аминокислот
Антагонисты метионина
Исследование синтетического антиметаболита одной из аминокислот было впервые проведено Дайер в 1938 г. Она синтезировала этионин — S-этильный аналог метионина — и установила, что это соединение не заменяет метионин, необходимый для роста крыс.
Дайер отметила также, что при скармливании крысам этионина они теряли в весе быстрее, чем при полном исключении метионина из рациона, причем такое действие этионина снижалось при одновременном введении метионина [223]. Наблюдения Дайер неоднократно подтверждены; установлено, кроме того, что этионин тормозит рост микроорганизмов [217, 220]. У крысы этионин тормозит включение глицина и серы метионина в белки тела, а также превращение метионина в цистин [221]. У самок крысы введение больших количеств этионина вызывает вскоре жировое перерождение печени; это нарушение устраняется введением метионина, но не может быть снято рядом других исследованных аминокислот [226]. Этионин тормозит у крыс перенос метильной группы метионина к холину, но не влияет на образование креатина [222]. Интересно отметить, что холин, подобно метионину, оказывает благоприятное действие при интоксикации этионином [224]. После введения крысам этионина, меченного С14 по метиленовому углероду этильной группы, значительное количество радиоактивного изотопа было обнаружено в триметиламиновом остатке холина. Углерод этильной группы включался также в креатинин; кроме того, сера этионина переходила в состав цистина [225]. Вполне очевидно, что этионин подвергается превращениям в организме крысы. Высказано предположение, что его токсическое действие обусловлено образованием этильных аналогов холина и других соединений [274, 275]. Это предположение подтверждается данными о том, что триэтилхолин подавляет рост крыс [225] и тормозит синтез ацетилхолина у мышей [227]; действие триэтилхолина частично устраняется холином. Опыты с этионином, меченным по метиленовому углероду этильной группы, показали, кроме того, что углерод этильной группы включается в белки; ряд авторов подчеркивает, что при этом образуются белки, отличающиеся от нормальных [207, 228, 229, 274]. При введении этионина крысам снижается активность ферментных систем холин- и саркзиноксидазы [230] и повышаются концентрации некоторых аминокислот в печени [231]. Токсическое действие этионина может быть обусловлено либо превращением незаменимых продуктов обмена в соответствующие этильные аналоги, либо образованием белков, в которых метионин замещен этионином, либо обоими этими факторами (стр. 277). Этионин подвергается, по крайней мере частично, тем же превращениям, что и метионин. Так, например, при выращивании Torula utilis и Saccharomyces cerevisiae на среде, содержащей этионин, наблюдали образование 5'-этилтиоаденозина [276].
Найдено, что DL-селенометионин, СН3SеСН2СН2СНNН2СООН, в качестве конкурентного антагониста L- и D-метионина тормозит рост Chlorella vulgaris [295]. Токсичность селенового аналога снимается метионином, который, по-видимому, препятствует поглощению антагониста клетками. Соли селеновой кислоты сами являются активными антиметаболитами и, по-видимому, могут в клетках водоросли превращаться в органические соединения.
К антагонистам метионина относятся, далее, 2-амино-5-гептеновая кислота (виниловый аналог метионина), метоксинин (кислородный аналог), метионин-сульфоксимин и норлейцин.
2-Амино-5-гептеновая кислота тормозит рост одного из штаммов Escherichia coli, но не вызывает торможения у двух других штаммов и у дрожжей [216]. Бактериостатическое влияние DL-метоксинина на Е. coli и на Staphylococcus aureus может быть снято L-метионином, но не устраняется его D-изомером [217]. Метионин-сульфоксимин (см. формулу на стр. 147) действует как сильный антиметаболит глутаминовой кислоты [197, 198] и метионина [232]. Этот антиметаболит образуется при обработке пшеничной муки треххлористым азотом («агеном») в результате действия этого отбеливающего препарата на белки муки. Метионин-сульфоксимин, как и обработанная агеном мука, вызывает у собак состояние, известное как «собачья истерия», или «припадки судорожного бега»; он оказывает также токсическое действие на других животных. Определенных данных о действии метионин-сульфоксимина на человека не имеется, однако приняты меры к воспрещению использования треххлористого азота при обработке пищевых продуктов.