тительном царстве. Галактинол в свою очередь является специфическим донором активированных га-лактозильных остатков. Так, во многих растениях содержатся стахио-за и высшие гомологи, образующиеся путем последовательного присоединения cc-D-галактозильных остатков к 6-ОН-группе галактозы в ра-финозе. По-видимому, в растениях эти сахара играют роль антифризов.

UDP GleUA

Ц>енОП

Одной из важных реакций, в которые вступает UDP-глюкуроновая кислота, является образование глюкуронидов (глюкозидуронидов). Глю-курониды представляют собой экскреторные продукты, выводимые с мочой; они образуются путем замещения UDP-остатка в UDP-глюкуроно-вой кислоте такими соединениями, как фенол или бензойная кислота. При этом в случае фенола синтезируется фенилглюкуронид, а в случае бензойной кислоты (которая частично выделяется в виде гиппуровой кислоты; см. дополнение 9-А) образуется эфир в ходе такой же реакции замещения [уравнение (12-12)].

К числу интересных производных Сахаров, встречающихся в природе, относятся многочисленные антибиотики, часто содержащие также аминогруппы (например, дополнение 12-А; рис. 12-10) [9, 10].

Дополнение 12-А Биосинтез стрептомицина

Стрептомицин относится к семейству аминогликозильных антибиотиков, широко используемых в медицине. Членами этого семейства являются также канамицины, неомицины и гентамициныа. Все они представляют собой водорастворимые углеводы основной природы, содержащие три или четыре циклических сахара необычного типа. Основным предшественником стрептомицина является D-глюкоза: из нее образуются все три стрептомициновых кольца. Каким образом синтезируется 2-дезокси-2-метиламино-Ь-глюкоза, до сих пор еще не ясно, но пути синтеза двух Других колец — L-стрептозы и стрептидина — полностью охарактеризованы6'8. Предшественником стрептидина служит нуклеозиддифосфатмоносахарид— промежуточный продукт синтеза L-рамнозы [уравнение

Стрептомицин

(12-7)]. Углерод-углеродная связь подвергается альдольному расщеплению между С-? и С-3, как показано на следующей схеме (этап а):

он он

Стрептозил -Y

Заметьте, что соединение с незамкнутым кольцом изображено в виде ендиола, который в последующей альдольной реакции б рециклизуется в пятичленное кольцо с заместителем у С-3. Образовавшийся таким путем L-стрептозилнуклеозидди-фосфат служит донором стрептозы при синтезе стрептомицина.

Стрептидин, представляющий собой циклический спирт основной природы, образуется из миоинозита [уравнение (12-3)], который в свою очередь образуется из глюкозо-б-фос-фата. Введение гуанидиновых групп происходит путем окисления соответствующих гидроксилов в карбонильные группы и последующего переаминирования со специфическими донорами аминогрупп. В реакции, изображенной в следующем уравнении, донором аминогрупп в процессе переаминироваNK

а. - Кетоглу шаровая кислота ОН

Места

последующего ОН H,N

окисления *

К аминогруппе, введенной в кольцо, далее присоединяется

амидиновая группа

H2N-C=NH2 I

аргинина, причем перенос осуществляется посредством нуклеофильного замещения. Этому, однако, предшествует фосфорилирование по положению 2; после переноса амидиновой группы и образования гуанидиновой группы происходит отщепление фосфатной группы под действием фосфатазы. Здесь мы опять сталкиваемся с последовательностью реакции фосфорилирования— дефосфорилирования (гл. 11, разд. Б,3), обеспечивающих протекание основного процесса в заданном направлении. Включение второй гуанидиновой группы протекает совершенно аналогичным путем окисления в третьем положении с последующим переаминированием (причем в этом случае донором аминогрупп служит аланин), фосфори-лированием и переносом амидиновой группы от аргинина. Однако конечная стадия—-гидролитическое отщепление фосфатной группы, которая в этом случае находится в положении С-6,— осуществляется только после завершения синтеза стрептомицинфосфата, т. е. после присоединения двух других циклических Сахаров. Последнее происходит путем переноса от нуклеозиддифосфатных предшественников.

Стрептомицин может быть инактивирован под действием ферментов, синтез которых зависит от факторов генетической устойчивости (резистентности) (гл. 15, разд. Г,7). К этой категории относятся, в частности, ферменты, катализирующие перенос фосфатной или аденилильной групп на стрептомицин в участках, показанных на структурной формуле стрелками. Отсюда следует, что, в то время как дефосфорилирование приводит к образованию активного антибиотика, фосфорилирование другого участка приводит к инактивации антибиотика.

а Benvenisie R., Davies J., Annu. Rev. Biochem., 42, 471—506 (1973).

6 Luckner M., Secondary Metabolism in Plants and Animals, pp. 78—80,

Academic Press, New York, 1972. ? Walker f. В., Skorvaga M., JBC, 248, 2441—2446 (1973).

В. Синтез полисахаридов

Выше мы уже рассматривали синтез одного из гомополисахаридов— 'гликогена (гл. 11, разд. Е,3). У животных гликоген образуется из UDP-глюкозы, тогда как в бактериях — из ADP-глюкозы. Последнее -соединение служит также доно