Биохимия - Химические реакции в живой клетке Том 2 - Д. Мецлер 1980

Биосинтез; как образуются новые молекулы
Биосинтез мономеров
Декарбоксилирование как движущая сила в биосинтезе

Рассмотрим соотношение между хорошо известными промежуточными продуктами биосинтеза:

Мы видели, что ацетил-СоА может быть использован для синтеза жирных кислот с длинной цепью и что это достигается карбоксилированием до малонил-СоА. Малонильную группу мы можем рассматривать как ß-карбоксилированную ацетильную группу. В процессе синтеза жирных кислот происходит отщепление карбоксильной группы, и в жирную кислоту в конечном счете включается только ацетильная группа. Аналогично пируват можно рассматривать как а-карбоксилированный ацетальдегид, а оксалоацетат — как а- и ß-дикарбоксилированный ацетальдегид. В процессе биосинтетических реакций эти трех- и четырехуглеродные соединения очень часто подвергаются декарбоксилированию. Таким образом, оба эти типа соединений можно рассматривать как «активированные ацетальдегидные единицы». Фосфофенолпируват представляет собой а-карбоксилированную фосфофенольную форму ацетальдегида; перед включением двухуглеродной единицы в конечный продукт он подвергается декарбоксилированию и дефосфорилированию.

Часто бывает интересно сравнить два процесса удлинения цепи, обеспечивающих соединение двухуглеродных единиц. При биосинтезе жирной кислоты ацетильные единицы восстанавливаются и после конденсации образуют неразветвленную углеводородную цепь. В кетокислотном механизме удлинения цепи сначала происходит включение ацетильной единицы, за которым следует декарбоксилирование. Таким образом, на каждой такой стадии цепь удлиняется на один атом углерода.

Эти два механизма имеют очень важное значение для удлинения цепи при биосинтезе. Однако имеются и другие механизмы. Например, глицин (карбоксилированный метиламин) способен вступать в присутствии пиридоксальфосфата в реакцию конденсации с такими соединениями, как сукцинил-СоА [уравнение (8-20)], сопровождаемую декарбоксилированием, в результате которой происходит удлинение углеродной цепи и одновременно введение аминогруппы. Аналогично серин (карбоксилированный этаноламин) в биосинтезе сфингозина конденсируется с пальмитоил-СоА [уравнение (8-21)]. Фосфатидилсерин декарбоксилируется до фосфатидилэтаноламина на последней стадии синтеза этого фосфолипида (рис. 12-8).