ПУТЬ УРОНОВЫХ КИСЛОТ

Помимо описанных выше главных путей метаболизма глюкозо-6-фосфата имеется также путь, по которому происходит превращение глюкозы в глюкуроновую и аскорбиновую кислоты и пентозы, получивший название «путь уроновых кислот». Он является альтернативным окислительным путем метаболизма глюкозы, но, как и пентозофосфатный путь, не приводит к образованию АТР.

Глюкуроновая кислота образуется из глюкозы по пути уроновых кислот в результате реакций, приведенных на рис. 21.1. Глюкозо-6-фосфат превращается в глюкозо-1-фосфат, который затем взаимодействует с уридинтрифосфатом (UTP) с образованием активного нуклеотида уридиндифосфатглюкозы (-глюкозы). Последнюю реакцию катализирует фермент UDP-глюкозопирофосфорилаза. Реакции, предшествующие этой стадии, характерны для процесса гликогенеза в печени (см. рис. 19.1). UDP-глюкоза окисляется по С-6 с образованием глюкуроната, причем процесс протекает в две стадии. Продуктом стадии окисления, катализируемой NAD-зависимой UDP-глюкозо дегидрогеназой, является UDP-глюкуронат.

UDP-глюкуронат является «активной» формой глюкуроната в реакциях, в результате которых происходит включение глюкуроновой кислоты в протеогликаны, и в реакциях, в которых глюкуронат конъюгируется с такими субстратами, как стероидные гормоны, некоторые лекарственные препараты или билирубин (рис. 33.13).

В результате NADPH-зависимой реакции глюкуронат восстанавливается до L-гулоната (рис. 21.1), который является непосредственным предшественником аскорбиновой кислоты у животных, способных синтезировать этот витамин. В организме человека и других приматов, а также морских свинок аскорбиновая кислота не образуется. Гулонат окисляется до , который затем декарбоксилируется с образованием L-ксилулозы.

Ксилулоза в виде D-изомера участвует в пентозофосфатном пути, а из кетогулоната, как показано на рис. 21.1, образуется L-изомер. Для взаимодействия этих двух путей метаболизма необходимо превращение L-ксилулозы в D-изомер; оно осуществляется путем NADPH-зависимого восстановления L-ксилулозы до ксилитола, который затем окисляется до D-ксилулозы в реакции с участием . D-ксилулоза фосфорилируется с образованием D-ксилулозо-5-фосфата, который включается в пентозофосфатный путь.

(см. скан)

Рис. 21.1. Путь уроновой кислоты. Звездочка показывает судьбу атома углерода в положении глюкозы;

Клинические аспекты

При редком наследственном заболевании идиопатической пентозурии в моче появляется большое количество L-ксилулозы. В настоящее время считают, что это обусловлено отсутствием у больных пентозурией фермента, необходимого для восстановления L-ксилулозы до ксилитола. В то же время парентеральное введение ксилитола может приводить к оксалозу, при котором происходит отложение оксалата кальция в почках и мозгу; оксалат образуется из D-ксилулозы, при этом промежуточными соединениями являются ксилулозо-1-фосфат, гликольальдегид и гликолат (см. рис. 21.1).

Различные лекарственные препараты значительно увеличивают скорость превращения глюкозы по пути уроновой кислоты. Например, введение крысам барбитала или хлорбутанола приводит к значительному увеличению скорости превращения глюкозы в глюкуронат, L-гулонат и аскорбат. Такое же влияние на биосинтез L-аскорбиновой кислоты оказывают многие лекарственные препараты, в том числе различные барбитураты, аминопирин и антипирин. Следует отметить, что два последних препарата увеличивают экскрецию L-ксилулозы у больных пентозурией.