10.9. Биотин является активным компонентом биоцитина - простетической группы некоторых ферментов, катализирующих реакции карбоксилирования

В 1935 г. голландский биохимик Фритц Кёгль получил в кристаллическом виде около 1 мг фактора роста дрожжевых клеток; для этого ему потребовалось 250 кг сухих яичных желтков. Впоследствии оказалось, что это вещество необходимо также и для роста крыс, получавших с пищей большие количества сырого яичного белка. Новый фактор роста был назван биотином. Хотя куриные яйца представляют собой полезный во всех отношениях пищевой продукт и содержат биотин, при скармливании животным сырых яичных белков в больших количествах у них развивается недостаточность биотина. Этот парадоксальный факт объясняется тем, что в яичном белке содержится авидин - белок, который очень нрочно связывает биотин, что препятствует всасыванию этого витамина в кишечнике.

В биотин-зависимых ферментах молекула биотина ковалентно присоединена к ферментному белку при помощи амидной связи, в образовании которой участвует Е-аминогруппа реакционноспособного остатка лизина, находящегося в активном центре фермента. Этот биотиниллизиновый остаток, называемый биоцитииом, может быть выделен из биотинсодержащих ферментов после их кислотного или ферментативного гидролиза (рис. 10.11). Биотин играет роль переносчика карбоксильных (-СОО ) групп во многих реакциях ферментативного карбоксилирования. протекающих с участием АТР. Карбоксильная группа кислоты обратимо связывается с атомом азота бициклической системы биотина. В качестве примера биотин-зависимой реакции карбоксилирования можно привести реакцию, катализируемую пируваткарбоксилазой. в ходе которой из пирувата образуется оксалоацетат (рис. 10-11).