РОЛЬ ВИТАМИНОВ В ЦИКЛЕ ЛИМОННОЙ КИСЛОТЫ

В цикле лимонной кислоты выполняют специфические функции четыре водорастворимых витамина группы В.

1) Рибофлавин входит в состав флавинадениндину-клеотида (FAD), который является кофактором а-кетоглутаратдегидрогеназного комплекса и сукци-натдегидрогеназы. 2) Ниацин входит в состав никоти-намидадениндинуклеотида (NAD), который является коферментом трех дегидрогеназ цикла: изоцитратде-гндрогеназы, а-кетоглутаратдегидрогеназы и малат-дегидрогеназы. 3) Тиамин (витамин ) входит в состав тиаминдифосфата, который является коферментом а-кетоглутаратдегидрогеназы. 4) Пантотеновая кислота входит в состав кофермента А, который является кофактором, связывающим «активные» ацильные остатки, например, в ацетил-СоА или сукцинил-СоА. (Подробнее о рибофлавине и ниацине см. с. 121—123)

Тиамин (витамин В1)

Структура тиамина показана на рис. 17.4. АТР-зависимая тиаминпирофосфотрансфераза, присутствующая в мозге и в печени, превращает тиамин в его активную форму, тиаминдифосфат (тиаминпи-рофосфат).

Тиаминдифосфат служит коферментом в реакциях, в которых происходит перенос активированных альдегидных групп. Имеется два типа таких реакций: 1) окислительное декарбоксилирование а-кетокислот (а-кетоглутарата, пирувата и а-кетоаналогов лейцина, изолейцина и валина) и 2) транскетолазные реакции (например, реакции пенто-зофосфатного пути). При недостатке тиамина все эти реакции затормаживаются (см. гл. 53).

Роль тиаминдифосфата в функционировании пи-руватдегидрогеназного комплекса показана на рис. 18.5; аналогичную роль тиаминдифосфат играет и в а-кетоглутаратдегидрогеназной реакции.

Рис. 17.4. Тиамин. В тиаминдифосфате — ОН-группа замещена пирофосфатом.

Рис. 17.5. Пантотеновая кислота.

Пантотеновая кислота

Пантотеновая кислота является амидом, образованным пантоевой кислотой и (-аланином (рис. 17.5). Она легко всасывается в кишечнике и затем фосфорилируется АТР с образованием 4-фосфопантотената (рис. 17.6). На пути превращения в активный кофермент (кофермент А) к фосфопантотенату присоединяется цистеин, затем отщепляется карбоксильная группа последнего (что равносильно присоединению тиоэтаноламина), в результате образуется 4-фосфопантетеин. Подобно многим ко-ферментам, в состав которых входят водорастворимые витамины, активная форма пантотената содержит адениловый нуклеотид; 4-фосфопантетеин аденилируется с образованием дефосфокофермента А. На конечной стадии АТР фосфорилирует дефосфокофермент А по З-гидроксильной группе рибозы с образованием кофермента А. Тиоловая группа функционирует как переносчик ацильных групп; эту роль она выполняет в реакциях окисления жирных кислот и их синтеза, ацетилирования и в рассмотренных выше процессах окислительного декарбоксилирования, в которых участвует также тиаминдифосфат. Связь между ацильной группой и атомом серы также является высокоэнергетнческой; энергетически она эквивалентна макроэргической связи в АТР. Образование такой высокоэнергетической связи предполагает поступление энергии либо от сопряженной экзергонической реакции, либо за счет высокоэнергетической фосфатной или тиоэфирной связи. Структуру свободного (т. е. восстановленного) кофермента А принято сокращенно записывать в виде отмечая реактивную SH-группу кофермента.