ФЕРМЕНТЫ, УЧАСТВУЮЩИЕ В ПРЕВРАЩЕНИЯХ ФОСФАТИДОВ

В превращениях фосфатидов в организме, в их распаде и синтезе участвует ряд ферментов. Исходя из того, что фосфатиды отличаются друг от друга пб составу своих компонентов, следует полагать, что в превращениях их участвуют различные специфические для них ферменты. Наиболее изучены ферменты, активирующие распад холинфосфатидов (лецитинов) и эта-ноламинофосфатидов (кефалинов).

Гидролиз фосфатидов осуществляется с помощью ряда ферментов: лецитиназа А, катализирует отщепление от молекулы лецитина (кефалина) одного остатка жирной кислоты. Образующийся при этом продукт носит название лизолецитина (лизокефалина). Лецитиназа А обнаружена в змеином яде, а также в тканях животных.

Лизолецитин относится к числу гемолизинов, т. е. веществ, вызывающих разрушение эритроцитов (гемолиз). Накопление лизолецитина в организме не происходит, так как на него действует второй фермент — лецитиназа В, катализирующий отщепление от него второго остатка жирной кислоты. Лецитиназа В находится в составе различных тканей организма животных. Лецитиназы А и В являются эстеразами. В расщеплении фосфатидов участвуют также фосфатазы, под влиянием которых расщепляются фосфорно-эфирные связи. При отщеплении от молекулы лецитина (кефалина) азотистого компонента (холина или этаноламина) образуется фосфатидная кислота, или же глицеринфосфорная кислота, если предварительно с помощью лецитиназ были отщеплены два остатка жирных кислот.

Под действием фосфатазы от молекулы лецитина может отщепиться холинфосфорная кислота, а от кефалина — этаноламинофосфорная кислота. Глицеринфосфорная, холинфосфорная и этаноламинфосфорная кислоты распадаются на составные части также с помощью фосфатаз.

Гидролитический распад лецитина можно представить схематически.

Прерывистые линии в формуле указывают на места разрыва связей при гидролизе.

Современная биохимия располагает рядом фактов, выявляющих путь синтеза фосфатидов в тканях организма. Синтез фосфатидов осуществляется с помощью ряда ферментов. В случае синтеза глицеринсодержащих фосфатидов отдельные компоненты, входящие в состав их молекулы, соединяются между собой следующим образом. Глицерин подвергается фос-форилированию с помощью фосфоферазы, катализирующей перенесение на него фосфатного остатка от аденозинтрифосфорной кислоты с образованием глицеринфосфорной кислоты.

Более сложным путем происходит присоединение к глицеринфосфорной кислоте остатков жирных кислот. Высокомолекулярные жирные кислоты, появляющиеся в организме при гидролизе жиров, а также синтезированные заново не способны непосредственно реагировать со спиртовыми группами глицерина. Эту способность они приобретают в результате акти-вирования своих карбоксильных групп с помощью кофермента ацетили-рования и АТФ.

Происходит это в результате следующих реакций:

КоАSН + АТФ КоАS-НзР2О6 + адениловая кислота

 

Из приведенных уравнений видно, что к карбоксилу жирных кислот присоединяется остаток молекулы кофермента ацилирования. В случае, например, стеариновой кислоты образуется. Глицеринфосфорная кислота с участием фермента реагирует с двумя молекулами активированной жирной кислоты с образованием фосфатидной кислоты.

Биосинтез дистеарилфосфатидной кислоты был осуществлен путем ин-кубирования водного экстракта печейи (в экстракте содержались необходимые ферменты) с добавленными к нему стеариновой кислотой, АТФ и КоАSН. Сложнее происходит процесс присоединения к фосфатидной кислоте холина. В этом процессе участвует цитидинтрифосфорная кислота (ЦТФ) и аденозинтрифосфорная кислота.

Холин с помощью фосфоферазы фосфорилируется при перенесении на него фосфатного остатка от АТФ.

Образующийся фосфохолин реагирует с цитидинтрифосфорной кислотой с выделением цитидиндифосфохолина (ЦДФ) и пирофосфата;

ЦТФ + фосфохолин ———> ЦДФ-холин + Н4Р2О2 (II)

Цитидиндифосфохолин может реагировать или с фосфатидной кислотой или же с диглицеридом. В первом случае образуется цитидиндифосфор-ная кислота и лецитин, во втором случае — цитидинмонофосфорная кислота (ЦМФ) и лецитин:

ЦДФ-холин + фосфатидная кислота ———> ЦДФ +лецитин (III) ЦДФ-холин + диглицерид ———ЦМФ + лецитин (IV)

Экспериментально наиболее доказана реакция (IV), т. е. перенесение фосфохолина на диглицерид. В более расшифрованном виде реакцию (IV) можно представить таким образом:

 

Приведенные выше реакции катализируются соответствующими ферментами, обнаруженными в ткани печени.

Установлено, что подобным же путем образуются этаноламинсодержа-щие фосфатиды (кефалины). В этом случае вместо холина в реакциях участвует этаноламин (Н2N-CH2-СH2ОН).

ЦДФ-холин и ЦДФ-этаноламин выделены из печени млекопитающих , птиц и из дрожжей. В печени несущихся кур эти соединения содержатся в значительно больших количествах, чем в печени кур ненесущихся. Это находится в соответствии с выводом о том, что синтез фосфатидов желтка яиц происходит в печени.

Следует полагать, что приведенные ферментативные реакции являются общими для биосинтеза всех фосфатидов, т. е. фосфатидов, отличающихся друг от друга по входящим в их состав азотистым компонентам и спиртам. Еще до выяснения пути синтеза фосфатидов в тканях организма было установлено, что осуществление его в срезах тканей требует, кроме веществ, входящих в их состав, еще определенных условий, а именно присутствия кислорода и соединений, подвергающихся окислению, например, гексоз. В свете современных данных, легко понять, почему именно синтез фосфатидов зависит от аэробных реакций окисления гексоз, или иных веществ.

Из приведенных уравнений синтеза фосфатидов мы видели, что в нем участвует аденозинтрифосфорная кислота. Фосфорилирование глицерина и холина, активирование высокомолекулярных жирных кислот происходят с использованием энергии макроэргических связей АТФ. Эти связи, как известно, возникают, главным образом, в результате аэробных процессов, приводящих к фосфорилированию аденозиндифосфорной кислоты (стр. 251).

Холин, возникающий как при распаде фосфатидов, так и путем синтеза из серина и метионина, в некоторой своей части подвергается ацетили-рованию с образованием ацетилхолина, играющего важную роль в передаче нервных импульсов (стр. 568).

В растениях встречается продукт, близкий к холину, — бетаин.

(СН3)3N*.СН2.СН2ОН; (СН3)3N+-СН2СН2О-ОССН3; (СН3)3N-СН2СОО-.

Холин Ацетилхолин Бетаин

 

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий