БИОХИМИЯ - Л. Страйер - 1984
ТОМ 2
ЧАСТЬ III. БИОСИНТЕЗ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ МАКРОМОЛЕКУЛ
ГЛАВА 20. БИОСИНТЕЗ МЕМБРАННЫХ ЛИПИДОВ И СТЕРОИДНЫХ ГОРМОНОВ
20.4. Фосфоацилглицеролы могут также синтезироваться из готовых остатков
При синтезе фосфатидилхолина может также использоваться готовый холин. Такие реакции называются резервным путем, или путем синтеза из готовых остатков (salvage pathway) (рис. 20.2). Холин фосфорилируется с помощью АТР с образованием фосфорилхолина, который затем реагирует с СТР- и образует CDP-холин.
Остаток фосфорилхолина этой молекулы переносится на диацилглицерол, образуя фосфатидилхолин. Следует отметить, что при синтезе из готовых остатков в качестве активированной молекулы выступает цитидиновое производное холинфосфата, а не фосфатидат а.
Рис. 20.2. Синтез фосфатидилхолина из готовых остатков
Фосфатидилэтаноламин может быть синтезирован из этаноламина в результате аналогичной последовательности реакции. Плазмалогены также образуются из готовых остатков. Они отличаются от фосфоацилглицеролов тем, что в положении С-1 глицерола присоединен эфирной связью остаток ненасыщенной по α, β-положению кислоты. Последняя реакция синтеза фосфатидальхолина (плазмалогена, соответствующего фосфатидилхолину)- перенос фосфорилхолина с СDР-холина на алкенильный эфир глицерола.
20.5. Выделено несколько специфических фосфолипаз
Ферменты можно использовать как высокоспецифические биохимические реагенты. Например, мы уже видели, что трипсин — незаменимый инструмент в изучении структуры белка. Специфические фосфолипазы могут сыграть столь же важную роль в изучении биологических мембран и их фосфолипидных компонентов. Фосфолипазы подразделяют на отдельные группы в соответствии с их специфичностью. На рис. 20.3 показано, какие связи гидролизуют фосфолипазы А1, A2, С и D.
Рис. 20.3. Специфичность фосфолипаз
20.6. Синтез церамида-основной структурной единицы сфинголипидов
Перейдем теперь от фосфолипидов к сфин- голипидам. Их скелет образован не глицеролом, а сфингозином, алифатическим амином с длинной цепью. Пальмитоил-СоА и серин конденсируется с образованием дегидросфинганина, который затем превращается в сфингозин.
Аминогруппа сфингозина во всех сфинголипидах ацилирована (рис. 20.4). Ацил- СоА с длинной цепью реагирует со сфингозином, образуя церамид (N-ацилсфингозин). Концевая гидроксильная группа в сфинголипидах также замещена. В сфингомиелине заместителем является фосфо- рилхолин, происходящий из СDР-холина. В цереброзиде к концевой гидроксильной группе церамида присоединена глюкоза или галактоза. В качестве доноров остатков сахара для цереброзидов выступают UDР-глюкоза и UDР-галактоза. В ганглиозиде к церамиду присоединен через остаток глюкозы олигосахарид (см. рис. 20.5).
20.7. Ганглиозиды- богатые углеводами сфинголипиды, содержащие кислые сахара
Ганглиозиды относятся к наиболее сложным сфинголипидам. К церамиду присоединяется олигосахаридная цепь, содержащая хотя бы один кислый остаток сахара. Эти кислые сахара - N-ацетилнейраминат и N-гликолилнейраминат, называемые сиаловыми кислотами. Скелет этих молекул, состоящий из девяти атомов углерода, синтезируется из фосфоенолпирувата (С3-элемент) и N-ацетилманнозамин-6-фосфата (С6-элемент).
Ганглиозиды синтезируются путем упорядоченного последовательного присоединения остатков сахара к церамиду. Активированные доноры этих остатков сахара-UDР-глюкоза, UDР-галактоза и UDР- N-ацетилгалактозамин. СМР-производное N-ацетилнейрамината - активированный донор этого кислого сахара. СМР-N-аце- тилнейраминат синтезируется из СТР и N- ацетилнейрамината; активированный атом углерода расположен в 1-м положении, как и в UDР-сахарах. Структура образующегося ганглиозида определяется специфичностью гликозилтрансфераз данной клетки. В общей сложности было описано более 15 различных ганглиозидов. На рис. 20.5 показана структура одного из них, Gм1.
Рис. 20.4. Церамид - предшественник сфингомиелина и ганглиозидов
Рис. 20.5. Строение ганглиозида GM1. Использованные сокращения: Gal - галактоза; GalNAc-аце- тилгалактозамин; Glc - глюкоза; NAN - ацетилнейраминовая кислота. Над линиями, обозначающими связи между сахарами, указан тип этих связей, например, β1,4
