длинения цепи. В дрожжах, например, образующиеся цепи жирных кислот содержат 14, 16 и 18 атомов углерода [24].

Роль затравки («куска-стартера») чаще всего выполняет ацетил-СоА, однако для белков кролика более подходящей затравкой является бутирил-СоА, который образуется из ацетил-СоА путем обращения ^-окисления; необходимые для этого ферменты имеются в достаточных количествах в цитозоле [25]. В синтезе разветвленных жирных кислот (разд. 10) и при образовании флавоноловых пигментов (дополнение 12-Б) в качестве затравки используются другие группы соединений.

7. Цепи кетокислот. Процесс удлинения

Напомним, что превращение глиоксилата в пируват (см. рис. 11-6) осуществляется в последовательности реакций, напоминающей превращение оксалоацетата в (3-кетоглутарат в цикле трнкарбоновых кислот (рис. 9-2). Обе эти последовательности могут служить примером общего принципа удлинения цепи р-кетокислот, который очень часто реализуется в биосинтезе. Например, этот принцип используется при образовании лейцина и лизина. Последовательность реакций, приведенная в

о

II

R—С— СОО

О

ОН

R — С—СОСГ

I

сн2—соо'СНз—С —СоА Со ASH

Изомеризация _ дегидратацией „ и регидратациеи

О

О

Н —С—СОО" * Н3С—С —СОО- •••?•> Алании

Глиакеи/гат / Пируват

О

О

Оксалоацетат

О

"ООС—Н2С—С—СОО" * "ООС—СН2—СНг—С—COO"

а- Кетоглутарат

О

Глутакшновая кислотаООС—СН2СН2—С—СОО" » ООС—СН?СН2—СН2—С—СОО" > Лизин

а - Кетоглутарат

н"\ ? н-сч ?

^СН—С—С0О~ * JZW—СН2—С—СОО" * Лейцин

НзС НзС

РИС. 11-7. Процесс удлинения цепи кетокислоты.

обобщенном виде на фиг. 11-7, включает четыре стадии: 1) конденсацию сх-кетокислоты с ацетильной группой; 2) изомеризацию, протекающую путем дегидратации и регидратации (аконитаза в случае цикла трикарбоновых кислот); 3) дегидрирование и 4) ^-декарбоксилирование. Во многих случаях стадии 3 и 4 протекают одновременно и катализируются •одним ферментом. Заметим, что образующаяся как промежуточное соединение оксикислота (рис. 11-7) должна изомеризоваться, так как гид-роксильная группа присоединена к четвертичному углероду, не связанному с водородом. Гидроксильная группа в процессе этой изомеризации должна переместиться к соседнему атому углерода до того, как произойдет окисление до кетона. Однако в случае глиоксилата в изомеризации нет необходимости, поскольку группой R в этом случае является водород.

Можно возразить, что реакция цикла трикарбоновых кислот, при помощи которой оксалоацетат превращается в кетоглутарат, не следует точно по пути, показанному на рис. 11-7. Действительно, молекула СОг, отщепляемая на стадии декарбоксилирования, происходит не от той части молекулы, которая происходит от ацетильной группы, а от той ее части, которая образуется из оксалоацетата. Тем не менее конечный результат в обоих случаях оказывается одним и тем же. Кроме того, в настоящее время известно, «что существуют два фермента, катализирующих синтез цитрата, но обладающих разной стереоспецифично-стью (гл. 7, разд. К,2, е). Поэтому вполне возможно, что сначала биосинтетический путь точно соответствовал последовательности реакций, приведенных на рис. 11-7.

В нижней части рис. 11-7 показана последовательность, в которой протекают некоторые из стадий процесса удлинения а-кетокислот. Видно, что в результате этой последовательности реакций глиоксилат (продукт, образующийся в ацетил-СоА-глиоксилатном цикле) может быть последовательно достроен до пирувата, оксалоацетата, сс-кетоглутарата и предшественника лизина.

8. Декарбоксилирование как движущая сила в биосинтезе

Рассмотрим соотношение между хорошо известными промежуточными продуктами биосинтеза:

СН3

сион

/

СНАцетил -СоА

С

# \ О SCoA

Малонил -СоА

СН,

сн.

соон

/

сн,

О СОО"

с

(?)—о соо<Рос<роенол -пируват

О

сооОксалоацетат (ОАА)

Мы видели, что ацетил-СоА может быть использован для синтеза жирных кислот с длинной цепью и что это достигается карбоксилиро-ванием до малонил-СоА. Малонильную группу мы можем рассматривать как $-карбоксилированную ацетильную группу. В процессе синтеза жирных кислот происходит отщепление карбоксильной группы, и в жирную кислоту в конечном счете включается только ацетильная группа. Аналогично пируват можно рассматривать как а-карбоксилированный ацетальдегид, а оксалоацетат — как а- и р-дикарбоксилированный аце-тальдегид. В процессе биосинтетических реакций эти трех- и четырехугле-родные соединения очень часто подвергаются декарбоксилированию. Таким образом, оба эти типа соединений можно рассматривать как «активированные ацетальдегидные единицы». Фосфофенолпируват представляет собой сс-карбоксилированную фосфофенольную форму аце-тальдегида; перед включением двухуглеродной единицы в конечный продукт он подвергается декарбоксилированию и дефосфорилированию.

Часто бывает интересно сравнить два процесса удлинения цепи, обеспечивающих соединение двухуглеродных единиц. При биосинтезе жирной кислоты ацетильные единицы восстанавливаются и после конденсации образуют