61.Метаболизм серина и глицина .

Глицин – единственная аминокислота у которой отсутствует ассиметрический атом углерода.В результате распада 2 аминокислот образуется 7 молекул :

-ацетилКоА -фумарат

-ацетоацетилКоА - сукцинилКоА

-ПВК - ЩУК

-аКГК

То есть аминокислоты , которые идут на биосинтез белка , н могут запасаться и идут на образование интермедиатов промежуточного обмена .

Глицин и серин – заменимые аминокислоты , синтезируются из метаболитов гликолиза :

CH2 – O – PO3H2 НАД НАД*Н2 СH2 – O – PO3H2 ГЛУ аКГК CH2 – O – РО3Н2

| | |

CH – OH C = O CH – NH2

| 3-фосфоглицератдегидрогеназа | трансаминирование |

COOH COOH COOH

3-фосфоглицериновая кислота 3-фосфооксиПВК 3-фосфосерин

CH2 – OH

Фн | В6

- CH – NH2 ПВК АЛА

фосфатаза | -NH3

COOH

серин

Глицин связан с серином через ТГФК ( тетрагидрофолиевую кислоту ) – это и есть путь биосинтеза глицина .

CH2 – NH2 N5 , N10 – CH2OH – ТГФК CH2 – OH

| |

COOH сериноксиметилаза CH – NH2 + ТГФК

глицин |

COOH

серин

Пути метаболизма .

Глутатион ГЛИ пурины

Глюкуровая кислота белки

Креатин щавелевая кислота

Треонин серин желчные гем

кислоты

Оксидазы L-аминокислот глицин не дезаминирует . В тканях открыт специфический флавопротеид – глициноксидаза , который осуществляет эту реакцию :

O

//

CH2 – COOH + O2 + HOH C – H + NH3 + H2O2

| |

NH2 C = O

\

ОН глиоксиловая кислота

Глиоксиловая кислота окисляется до муравьиной кислоты :

О

СОН – СООН НСООН + СО2

НАДФ*Н2 НАДФ

НСООН + ТГФК N5,N10 – CH2 – OH – ТГФК

формильное производное ТГФК ,

которое служит донатором оксиметильной

группы при взаимопревращении ГЛИ и СЕР

Возможно и такие взаимопревращения ГЛИ и ТРЕ :

O

// треонинальдолаза CH3

Синтез ТРЕ CH3 – C – H2N – CH2 – COOH |

\ CH – OH

H |

CH – NH2

|

COOH

Основным путём метаболизма ГЛИ считается его распад на СО2 и NH3 :

H2N – CH2 – COOH + ТГФК CO2 + NH3 + N5,N10 – CH2 – ТГФК

Механизм этой реакции включает участие глицинрасщепляющей ферментной системы , состоящей из 4 белков : Р-белка , содержащего пиридоксальфосфат ; Н-белка , содержащего липоевую кислоту ; Т-белка , содержащего ТГФК и L-белка ( липоамиддегидрогеназа ) . Биологический смысл данного пути метаболизма ГЛИ состоит в том , что образуется активный одноуглеродный фермент N5,N10 – CH2 – ТГФК , который используется в уникальных реакциях биосинтеза метионина , пуриновых полипептидов . Глицин входит в состав коллагена ( 30-35% ). Коллаген составляет 50% общего белка организма и из этого количества 1/3 – глицин . Глицин участвует в синтезе ацетилхолина ( основной медиатор парасимпатической нервной системы ) основной стимулирующий агент CH3

N5,N10-CH2OH-ТГФК - СО2 SAM |

Глицин серин H2N – CH2 – CH2 – OH HO – CH2 – CH2 – N – CH3

этаноламин O холин |

|| CH3

+ CH3 – COSKoA (CH3)3N – (CH2)2 – O – C – CH3 + HS-KoA

ацетилхолин

Глицин играет роль в синтезе креатина . Реакция синтеза протекает в две стадии : первая стадия образования гуанидинацетата (гликоциамина ) – осуществляется в почках при участии глицинтрансаминазы :

HN = C – NH2 HN = C – NH2 NH2

| | |

NH H2N NH + (CH2)3

| + | | |

(CH2)3 CH2 – COOH CH2 – COOH CH – NH2

| глицин гликоциамин |

CH – NH2 COOH

| орнитин

COOH

Лизин

Вторая стадия протекает в печени при участии гуанидинацетатметилтрансферазы :

HN = C – NH2

|

NH SAM

|

CH2 – COOH

гликоциамин

аденин

HN = C – NH2

| S – аденозилгалоцистеин CH2 – SH

N – CH3 |

| CH2

CH2 – COOH АТФ |

Креатин CH – NH2

|

OH креатинфосфокиназа COOH

|

NH = C – NH – P = O

| | АДФ HN = C – NH

H3C – N OH |

| фосфатаза H3C – N

CH2 – COOH - Фн |

Креатинфосфат CH2 – CO

креатинин

Креатинфосфат – буфер макроэргов мыщцы ( главный энергетический ресурс мышц ). Креатинин обладает седативным действием , эндогенный фактор нейрогуморального контроля , при депрессии концентрация креатинина возрастает . Креатин при помощи микросомального окисления в печени превращается в бензойную кислоту , которая в свою очередь взаимодействуя с глицином даёт гиппуровую кислоту :

COOH CO – NH – CH2

+ H2N – CH2 – COOH |

- HOH COOH

бензойная кислота гиппуровая кислота

В данном случае глицин играет детоксикационную функцию . Эта реакция лежит в основе пробы Квика .

Глицин принимает участие в синтезе пуринового кольца .

CO2 глицин

CH N

N5,N10-CH2-ТГФК

АСП N C CH метиленовое

производное ТГФК

HC C

Формильное

производное N NH

ТГФК

N5,N10-CH2OH-ТГФК амидный азот ГЛИ

Глицин поддерживает SH-группы активных центров ферментов в восстановленном состоянии, тем самым поддерживает активность этих ферментов.

Глутатион – антиоксидант, входит в систему защиты эритроцитов от окисляющего воздействия О2: ЦТК

HbFe(2) G-S-S-G НАД*Н2 ПЦ

НАДФ*Н2

О2

Ферменты:

1.метгемоглобинредуктаза

HbFe(3) 2GSH НАД 2.глутатионредуктаза

НАД

Синтез глутатиона .

COOH

| COOH O

CH – NH2 | ||

| + CH – NH2 АТФ COOH – CH – (CH2)2 – C – NH – CH – COOH

(CH2)2 | Mg |

| CH2 – SH CH2

COOH ЦИС |

ГЛУ SH

O O

|| ||

HOOC – CH – (CH2)2 – C – NH – CH – C – NH – CH2 – COOH

| |

NH2 CH2 – SH

Глутатион определяет ОВП клетки. При диабете, алкогольной интоксикации уровень глутатиона падает. Глицин принимает участие в синтезе ГЕНа ( смотри биохимию крови ):

Глицин + сукцинилКоА аминолевулиновая кислота порфобилиноген ГЕН

Глицин обеспечивает синаптическую передачу на уровне спинного мозга, его антагонистом является стрихнин.