p>К j + н.о он н*

SH S

РибонуклеотидредуктазаС—С— —>—С—СJL/I | |

ГХ1 Н ^Переносится Н X

— через кофермент

ОБЩАЯ РЕАКЦИЯ (ПЕРЕНОСИМАЯ ГРУППА ЗАКЛЮЧЕНА В РАМКИ)

I! Н

I I

[СН3)Н —С—С—ОН 1ОН Н

Н,С—Г—ОН

I

ОН

•С1!А-С = 0

ДИОЛДЕГИДРАТАЗА (ГЛИЦЕРОЛДЕГИДРАТАЗА КАТАЛИЗИРУЕТ РЕАКЦИЮ ТОГО ЖЕ ТИПА)

ЭТАНОЛ АМИН—АММИАК-ЛИАЗА

НС—ОН СН,С —NH2 Н

— СН,—С—О

+ NH,

HIN'^/X'^COOH —->П'Су(~~у(^соов.

Н NH, HZN Н Н NH2

Ь-|3-ЛИЗИНМУТАЗА (D-A-ЛИЗИНМУТАЗА И ОРНИТИНМУТАЗА КАТАЛИЗИРУЮТ РЕАКЦИЮ ТОГО ЖЕ ТИПА)

HOOC-CH-CH.-CHI—СООН—•

1

NH.

]

NH;

mpeo-[i-Mcnuin-i.-c{nai>n\a.

ГЛУТАМАТМУТАЗА

метилбензимидазол, вытеснен вторым цианид-ионом. Метил- и другие алкилкобаламины устойчивы по отношению к щелочному раствору цианида.

3. Ферментативные функции Bi2 коферментов

Существуют два типа реакций, нуждающихся в алкилкорриновых коферментах. Реакции первого типа зависят от 5'-дезоксиаденозилкоба-ламина и могут быть формально изображены следующим образом:

—С —С С— С— (8-76)

_х] н н [xj

Некая группа X, которая может быть присоединена связью С—С, С—О или С—N, переносится к соседнему атому углерода, несущему атом водорода. В то же время этот атом водорода переносится к углероду, с которым первоначально была соединена группа X. Только в одном случае (для фермента рибонуклеотидредуктазы, табл. 8-6) перенос водорода протекает межмолекулярно. Вторая группа реакций включает перенос метильных групп с участием метилкобаламина и некоторые родственные реакции [163].

Теперь уже получено убедительное доказательство того, что в реакциях первого типа водород переносится через В^-кофермент. Ни в одном из случаев, за исключением рибонуклеотидредуктазы, не происходит никакого обмена со средой. Поскольку X может быть электроотрицательной группой, например ОН-группой, эти реакции в общем можно рассматривать формально как перенос гидрид-иона. Однако более вероятно, что они протекают путем гомолитического расщепления с промежуточным образованием радикалов.

Эйбелес и сотрудники показали, что при катализе диолдегидратазой (табл. 8-6) превращения 1,2-[1-3Н]-пропандиола в пропиональдегид тритий появляется и в коферменте, и в конечном продукте. Если ^-содержащий кофермент инкубируют с немеченым пропандиолом, то продукт также содержит 3Н. Химическая деградация меченого кофермента показала, что вся радиоактивность локализована при атоме С-5\ Кроме того, если получить синтетически 5'-дезоксиаденозилкофермент, содержащий 3Н в 5'-положении, то он также передает 3Н продукту. Особенно важно то, что при использовании смеси пропандиола и этилен-гликоля внутримолекулярный перенос был ничтожным, т. е. 3Н переносится на ацетальдегид, продукт дегидратации этиленгликоля.

Другой важный эксперимент [171] показал, что 180 из 2-180-пропан-диола переходит в положение 1 без обмена с растворителем. Кроме того, 180 из 5-1-180-пропандиола сохраняется в продукте, в то время как в случае /?-изомера он не удерживается.

Таким образом, очевидно, что фермент стереоспецифично дегидратирует конечное промежуточное соединение. На основании этих и других экспериментов был предложен частичный механизм, представленный в уравнении (8-77).

На стадии а водород, помеченный звездочкой, переносится на кофермент с расщеплением кобальт-5'-дезоксиаденозильной связи. Теперь 5'-дезоксиаденозин содержит водородный атом субстрата, и этот водород становится эквивалентным двум другим водородным атомам кофермента. Природа субстратного производного, образующегося при этом переносе водорода, не установлена, однако есть основание думать, что

НО* ОН

н3с—С—Сч

H *Н Пу

СН,—R

ad

езокси—

^еноэил-кофершит )

сн,—сн,—с—он н

* СНз—R

(5'-Ьезоксиаденозин)

HsO

н

HOV4/OH

С—С

\

НзС н

н3с

*он

с—с

н

Со

Со

удаленный водород замещается кобальтом. Это субстрат-кобаламино-вое соединение должно затем подвергнуться реакции изомеризации, что в случае диолдегидратазы приводит к внутримолекулярному переносу ОН-группы [стадия б в уравнении (8-77)]. На стадии в атом водорода вновь переносится от 5'-дезоксиаденозина в новое положение продукта, а на стадии г полученный гел-диол дегидратируется с образованием альдегидного продукта.

Согласно уравнению (8-77), 5'-дезоксиаденозин освобождается из связи с кобальтом в процессе ферментативного действия. Почему же дезоксиаденозин не отделяется полностью от кофермента, что привело бы его к инактивации? Индуцируемая субстратом инактивация обычно не типична для реакций, зависимых от В^-кофермента, однако она обнаружена у некоторых ферментов при использовании псевдосубстратов. Например, гликолевый альдегид вызывает превращение кофермента диолдегидратазы в 5'-дезоксиаденозин; аналогичная картина наблюдается в случае этаноламиндезаминазы в присутствии этиленгликоля. Если 5'-дезоксиаденозин в нормальном коферменте диолдегидратазы заменить на 5'-дезоксиинозин (гл. 2, разд. Г,1), то последний количественно освобождается под действием субстрата. Это указывает, по-видим