Биохимия - Химические реакции в живой клетке Том 2 - Д. Мецлер 1980
Биосинтез; как образуются новые молекулы
Метаболизм триглицеридов, фосфолипидов и гликолипидов
Синтез фосфолипидов и гликолипидов
Большая часть фосфолипидов бактерий образуется путем превращения фосфатидных кислот в CDP-диглицериды (рис. 12-8, реакция е). Последние вступают в реакцию с различными нуклеофилами, что сопровождается высвобождением СМР. В частности, при взаимодействии с L-серином образуется фосфатидилсерин (реакция ж), а при реакции с инозитом (реакция и) синтезируется фосфатидилинозит. Фермент, катализирующий образование фосфатидилсерина, по имеющимся данным, связан с рибосомами [60, 61]. В противоположность этому большая часть других ферментов биосинтеза фосфолипидов включена в состав цитоплазматической мембраны или тесно с ней связана. Один измембраносвязанных ферментов катализирует декарбоксилирование фосфатидилсерина с образованием фосфатидилэтаноламина (реакция з, рис. 12-8) [63]. Хотя фосфатидилхолин не относится к основным компонентам липидов бактерий, однако он может быть синтезирован из фосфатидилэтаноламина путем трехступенчатого трансметилирования с использованием S-аденозилметионина в качестве донора метальных групп.
У животных образование фосфатидилхолина и фосфатидилэтаноламина может идти другим путем, который на рис. 12-8 указан штриховой линией. Первым этапом этого пути является фосфорилирование свободного основания — холина или этаноламина — с использованием АТР. Образующийся холинфосфат в ходе реакции с СТР превращается в CDP-холин [уравнение (11-26)]. Далее происходит перенос остатка холинфосфата на 1,2-диглицерид, в результате чего синтезируется лецитин. Из CDP-этаноламина совершенно аналогичным путем образуется фосфатидилэтаноламин.
Фосфатидилсерин в животных тканях синтезируется в ходе реакции обмена [уравнение (12-19)]. Одновременно происходит декарбоксилирование фосфатидилсерина вновь в фосфатидилэтаноламин, так что суммарный процесс представляет собой по существу каталитический Цикл декарбоксилирования серина в этаноламин. Последний вступает в реакцию с СТР, инициируя синтез новых молекул фосфолипида. Существенное значение имеет также прямое метилирование фосфатидил-этаноламина в фосфатидилхолин:
Возвращаясь опять к рис. 12-8, отметим, что глицерофосфат, подобно серину, способен вступать в реакцию с CDP-диглицеридом, в результате чего образуется фосфатидилглицерофосфат (реакция к). После отщепления фосфатной группы остается фосфатидилглицерин, который может превращаться далее в дифосфатидилглицерин (кардиолипин). Один из вариантов хода этого процесса, свойственный ряду бактерий, показан на рис. 12-8 (реакция м). В этом случае соединение двух молекул фосфатидилглицерина сопровождается отщеплением одной молекулы глицерина. В митохондриях, а также, по-видимому, у некоторых бактерий процесс может протекать иначе, а именно путем переноса остатка фосфатидной кислоты от CDP-диглицерида на фосфатидилглицерин с освобождением СМР [64]:
Галактолипиды, встречающиеся в хлоропластах, представляют собой еще один класс соединений, образующихся из 1,2-диглицеридов (рис. 2-25). При переносе на 1,2-диглицерид одного галактозильного кольца синтезируется галактозилдиглицерид, а последующий перенос второго остатка галактозы приводит к образованию дигалактозилдиглицерида:
