Биохимия - Химические реакции в живой клетке Том 2 - Д. Мецлер 1980
Коферменты - особые природные специализированные реагенты
Кофермент А и фосфопантетеин
Структура и функции кофермента А
Кофермент А имеет очень сложное строение (рис. 8-1). «Ручкой» является АМР с дополнительной фосфатной группой при 3'-гидроксиле. Фосфат при 5'-углеродном атоме образует ангидридную (пирофосфатную) связь с другой молекулой фосфорной кислоты, которая в свою очередь этерифицирована пантоевой кислотой. Пантоевая кислота присоединена к ß-аланину, а последний — к ß-меркаптоэтиламину с помощью амидных связей, причем реакционноспособная —SH-группа оказывается прикрепленной к длинной (1,9 нм) относительно гибкой цепи.
Кофермент А можно гидролизовать, расщепив его до пантетеина, паитетеии-4'-фосфата и пантотеновой кислоты (рис. 8-1). Все эти три соединения являются факторами роста. Пантетеин необходим для роста Lactobacillus bulgaricus, организма, обитающего в молоке (и превращающего молоко в югурт). Эта бактерия, получающая готовый пантетеин из молока, утратила способность к синтезу этого соединения. Однако она способна превращать пантетеин в СоА. Пантетеин-4'-фосфат необходим для Acetobacter suboxydans, а пантотеновая кислота является витамином (дополнение 8-Б). Несмотря на то что СоА был открыт как «кофермент ацетилирования», теперь известно, что он выполняет гораздо более общие функции. Он необходим (в форме ацетил-СоА) в цикле трикарбоновых кислот, в ß-окислении жирных кислот и в бесчисленном множестве других превращений. В связи с важной ролью СоА в биохимии в целом и той ролью, которую открытие СоА сыграло в стимулировании других исследований, Липману в 1953 г. была присуждена Нобелевская премия.
Две различные химические функции СоА, которые уже были рассмотрены в гл. 7 (разд. Г,5; 3,5 и К, 1), показаны в табл. 8-1.
Таблица 8-1 Две биохимические функции СоА
Дополнение 8-Б
Пантотеновая кислота
Признанию факта, что пантотеновая кислота является витамином, положили начало работы по выяснению роли «комплекса витаминов В2» в предупреждении дерматита у цыплят. Изучение питания дрожжей и молочнокислых бактерий также указывало на существование новых, еще не известных факторов роста. К 1938 г. стало ясно, что все эти активности обусловлены одним и тем же веществом кислотной природы, встречающимся в большинстве природных материалов. Вскоре был выделен и охарактеризован новый витамин. Ему было дано название пантотеновая кислота, что было связано с его повсеместной распространенностью.
В клетках пантотеновая кислота входит в состав молекулы СоА. Реакционноспособным центром последнего (рис. 8-1) служит —SH-группа, а ß-аланиновая часть молекулы пантотеновой кислоты входит в гибкую ножку, к которой прикреплена —SH-группа. Остается загадкой, почему так существенна для жизни пантоевая кислота — маленькая молекула странной формы, которую не может синтезировать организм человека. Некоторые ферменты действуют на простые производные СоА, лишенные как нуклеотидного компонента, так и пантоевой кислоты. Однако в нашем организме должны существовать какие-то ферменты, зависящие от уникальной структуры пантоевой кислоты. Возможно, во взаимодействии с ферментом каким-то образом участвует гидроксильная группа. Возможно также, что две метальные группы принимают участие в образовании «триалкильного замка» (гл. 6, разд. Д, 7), являющегося частью очень сложного «колена» или плеча для —SH-несущей «ножки».
Физические свойства: белое вещество, которое плохо кристаллизуется. Препарат, поступающий в продажу, обычно представляет собой кальциевую соль пантотеновой кислоты.
Суточная потребность: 10—15 мг. Недостаток пантотеновой кислоты приводит к апатии, депрессии, ослаблению функции надпочечников и мышечной слабости. ω-Метилпантотеновая кислота является специфичным антагонистом.