ром глюкозильных единиц при синтезе крахмала (рис. 12-1) [10а]. Разветвленные молекулы гликогена и амнлопектина нарастают с нередуцирующих концов цепи. Сочетание роста и распада на одних и тех же концах молекулы обеспечивает быстрое накопление или использование глюкозильных единиц. Аналогичный способ переноса остатков глюкозы от UDP-производных на нере-дуцирующие концы углеводной цепи характерен также для синтеза многих олигосахаридных групп, связанных с белками и липидами.

Я. Высокоспецифические трансферазы

Вопросы синтеза сложных полисахаридов в ходе генетически детерминированных последовательностей реакций вкратце уже обсуждались (гл. 11, разд. Е, 3). Здесь мы рассмотрим образование таких полисахаридов, как гиалуроновая кислота и хондроитинсульфат, и их особых концевых структурных единиц (гл. 2, разд. В,3 и В, 4). Для синтеза этих соединений необходимо последовательное действие большого набора специфических трансфераз. Первая трансфераза переносит остаток ксилозы от UDP-ксилозы на ОН-группу серина в белке. Затем ?специфический фермент переносит галактозу от UDP-галактозы на кси лозу, соединяя остатки Сахаров 1,4-связью. Третий фермент переносит -следующий остаток галактозы на первый с образованием 1,3-связи Далее специальная трансфераза глюкуроновой кислоты, отличающаяс5 по специфичности от фермента, катализирующего синтез основной це пи, завершает образование концевой структурной единицы, связанно] ?с серином. Затем в результате последовательного действия двух фер ментов происходят следующие реакции переноса. В случае синтез, гиалуроновой кислоты один фермент, обладающий специфичностью п отношению к UDP-GlcNac, катализирует перенос этого углеводног остатка только к концу глюкуроновой кислоты. Второй фермент, харар теризующийся специфичностью к UDP-глюкуроновой кислоте, присс «единяет остаток глюкуроновой кислоты только к концу ацетилглюкозг минной единицы. Образование хондроитинсульфатов протекает при учг

стии другой пары ферментов, обладающих иной специфичностью (см. структуру на рис. 2-16). Присоединеиие сульфатных групп к соответствующим участкам требует дополнительных специфических трансфераз.

Присоединение углеводной единицы к белкам клеточной мембраны или к белкам, выделяемым клеткой, осуществляется под действием особых трансфераз. Приведем в качестве примера синтез антигенов, определяющих группу крови. Роль специфических гликозилтрансфераз в определении групповой принадлежности крови уже обсуждалась в гл. 5, разд. В, 1.

2. Удлинение цепи путем встраивания

В некоторых случаях встречается совершенно особый механизм удлинения полисахаридной цепи. Например, у Leuconostoc или Streptococcus под действием декстрансахаразы происходит присоединение глю-козильных остатков к восстанавливающим концам полисахаридных цепей декстрана (гл. 2, разд. B,3)J>. Сахароза в этом случае служит непосредственным донором глюкозильных групп; начальный этап ферментативной реакции, по-видимому, состоит в образовании глкжозили-рованного фермента (глюкозильный остаток присоединяется к нуклео-фильной группе Y' в соответствии с уравнением (12-13), реакция а).

Растущая _Q

Е-дзер/иент

В процессе роста полисахаридная цепь остается прикрепленной к ферменту. Каждый новый остаток глюкозы встраивается между ферментом и прикрепленным к нему полисахаридом. Механизм такого встраивания легко представить, если сделать допущение, что фермент несет два участка связывания активированных гликозильных группировок: к одному участку присоединяется наращиваемая полисахаридная цепочка.

,} Если бы удалось иайти ингибиторы этого фермента, то их следовало бы добавлять в зубную пасту для предотвращения образования пятен на зубах [предположение Дж. Роббита (J. Robbit)].

а к другому — активированный глюкозильный остаток [уравнение (12-13)]. Фермент катализирует реакцию переноса, в ходе которой наращиваемый полисахарид перебрасывается от нуклеофильной группы Y фермента на свободную 6-гидрб*ксильную группу встраиваемого глю-козильного остатка [11].

Приведенные наблюдения позволяют высказать предположение, касающееся одной из загадок синтеза крахмала. Суть ее в следующем. Разветвленный компонент крахмала амилопектин, по-видимому, синтезируется в основном так же, как гликоген. Единственная разница состоит в том, что внешние цепи амилопектина удлиняются до того, как образуются новые ветви. Особый ветвящий фермент (Q-фермент), подобный соответствующему ферменту синтеза гликогена, переносит часть цепи на ОН-группу остатка глюкозы, включенного в прилегающую и параллельно расположенную полисахаридную цепь. В гранулах крахмала амилоза и амилопектин тесно переплетены друг с другом; как же случается, что ветвящий фермент никогда не присоединяет боковых ветвей к неразветвленным цепям амилозы? Одна из причин может состоять в том, что линейные цепочки амилозы ориентированы в противоположном направлении по сравнению с цепями амилопектина. Невосстанавливающие концы молекул амилозы могут оказаться направленными к центру гранул крахма