ЭЛОНГАЦИЯ
ИНГИБИТОРЫ МАТРИЧНЫХ БИОСИНТЕЗОВ
Препарат |
Механизм действия |
Доксорубицин |
Связывается с ДНК, внедряясь между основаниями, |
|
генерирует активные формы кислорода, вызывая |
|
разрывы в структуре макромолекулы |
Рифампицин |
Связывается с РНК-полимеразой бактерий, |
|
ингибирует начало синтеза РНК |
Мелфалан |
Алкилирует молекулу ДНК и повреждает ее |
|
струкутру |
Эритромицин |
Связывается с 50Ѕ-субъединицей рибосомы и |
|
предотвращает транслокацию |
Тетрациклин |
Присоединяется к 30Ѕ-субъединице рибосомы и |
|
ингибирует связывание аа-тРНК в А-центре |
ВЛИЯНИЕ ТОЧЕЧНЫХ МУТАЦИЙ В ДНК НА СТРУКТУРУ СИНТЕЗИРОВАННОГО БЕЛКА
Мутации – нерепарированные изменения первичной структуры ДНК, появляющиеся в молекуле в ответ на дефекты в работе ДНКполимераз или ДНК-репарирующей системы, воздействия внешней и внутренней среды.
Точечные мутации в основном бывают трех видов:
а) замены (это наиболее распространенный тип повреждений молекулы ДНК);
б) вставки в) делеции (или выпадения) нуклеотидов
91
|
Вид мутации |
Изменения в структуре |
Изменения в структуре |
||||||||
|
|
|
|
ДНК |
|
|
белка |
|
|
||
|
Замена: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
без |
изменения |
Замена |
|
одного |
Белок не изменен |
|
|
|||
|
смысла кодона |
нуклеотида в кодоне |
|
|
|
|
|
|
|||
|
с |
изменением |
|
|
|
|
Происходит |
замена |
|||
|
смысла кодона |
|
|
|
|
одной аминокислоты на |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
другую |
|
|
|
|
|
с |
образованием |
|
|
|
|
Синтез |
пептидной |
цепи |
||
|
терминирующего |
|
|
|
|
прерывается |
на |
этом |
|||
|
кодона |
|
|
|
|
кодоне, |
и |
образуется |
|||
|
|
|
|
|
|
|
незавершенный белок |
||||
|
Вставка: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
без сдвига рамки |
Вставка фрагмента ДНК |
Происходит |
удлинение |
|||||||
|
считывания |
из 3 нуклеотидов или с |
полипептидной цепи на |
||||||||
|
|
|
числом |
|
нуклеотидов, |
одну |
или |
несколько |
|||
|
|
|
кратным 3 |
|
|
аминокислот |
|
|
|
||
|
со сдвигом рамки |
Вставка одного или не- |
Синтезируется пептид со |
||||||||
|
считывания |
скольких |
нуклеотидов, |
«случайной» |
|
|
|
||||
|
|
|
не кратных 3 |
|
последовательностью |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
аминокислот, |
так |
как |
||
|
|
|
|
|
|
|
изменяется смысл |
всех |
|||
|
|
|
|
|
|
|
кодонов, следующих за |
||||
|
|
|
|
|
|
|
местом мутации |
|
|
||
|
Делеция: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
без сдвига рамки |
Выпадение |
фрагмента |
Происходит |
укорочение |
||||||
|
считывания |
ДНК |
из |
нуклеотидов |
белка |
на |
одну |
или |
|||
|
|
|
или |
с |
числом |
несколько аминокислот |
|||||
|
|
|
нуклеотидов, кратным 3 |
|
|
|
|
|
|||
|
со сдвигом рамки |
Выпадение |
одного |
или |
Синтезируется пептид со |
||||||
|
считывания |
нескольких |
|
|
«случайной» |
|
|
|
|||
|
|
|
нуклеотидов, |
не |
последовательностью |
||||||
|
|
|
кратных 3 |
|
|
аминокислот, |
так |
как |
|||
|
|
|
|
|
|
|
изменяется смысл |
всех |
|||
|
|
|
|
|
|
|
кодонов, следующих за |
||||
|
|
|
|
|
|
|
местом мутации |
|
|
92
ОБМЕН АМИНОКИСЛОТ
ИСТОЧНИКИ И ПУТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АМИНОКИСЛОТ
|
|
Белки пищи |
|
|
|
Белки тканей |
|
Синтез |
|
|
||||
|
|
≈100 г/сут |
|
|
|
≈ 15 кг |
|
аминокислот |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Мочевины |
|
|
|
|
|
гормоны |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
ΝН3 |
|
Фонд |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
аминокислот |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Нуклеотиды |
|
||||||||
|
Экскреция |
|
≈35 г |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
Гем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α -Кетокислоты |
|
|
Биогенные |
||||
|
Карнитин |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
амины |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глюкоза
ЦТК
СО2 Н2О
ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТОВ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА
Место |
Место |
|
|
Активация протеиназ |
Специфич- |
|||||
синтеза |
действия |
рН |
|
Профермент |
|
Актива- |
Активный |
ность |
|
|
|
|
|
|
|
|
тор |
фермент |
действия |
||
Слизистая |
По- |
1,5 |
- |
Пепсиноген |
|
НСl – |
Пепсин |
- Х – |
Тир – |
|
оболочка |
лость |
2,0 |
|
|
|
мед- |
|
- Х – |
Фен – |
|
желудка |
же- |
|
|
|
|
ленно |
|
- Лей – |
Глу - |
|
|
лудка |
|
|
|
|
Пепсин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- быстро |
|
|
|
|
Подже- |
|
7,0 – |
Трипсиноген |
|
Энтеро- |
Трипсин |
-Арг – |
Х- |
||
лудоч- |
По- |
8,0 |
|
|
|
пеп- |
|
- Лиз – |
Х- |
|
ная |
лость |
|
|
|
|
тидаза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
93 |
|
|
|
|
|
железа |
тонкой |
|
|
|
|
|
|
|
кишки |
|
Химотрипсино- |
Трипсин |
Химотрипсин |
-Три – |
Х – |
|
|
|
ген |
|
|
-Фен – |
Х – |
|
|
|
Проэластаза |
Трипсин |
Эластаза |
-Тир – |
Х – |
|
|
|
Прокарбокси- |
Трип- |
Карбоксип |
-Гли – Ала- |
|
|
|
|
Х-NН-СН-СООН |
||||
|
|
|
пептидазы А, В |
син |
ептидазы |
│ |
|
|
|
|
R |
|
|||
|
|
|
|
|
А, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тонкая |
Присте |
7,0 |
Аминопептидазы |
NН-СН-СО-Х- |
|||
кишка |
ноч- |
– 8,0 |
Ди- и трипептидазы |
│ |
|
||
R |
|
||||||
|
ный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ди и трипеп- |
||
|
слой |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
тиды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание. Х – любая аминокислота.
ОБЩИЕ ПУТИ КАТАБОЛИЗМА АМИНОКИСЛОТ
1.Декарбоксилирование
2.Дезаминирование
3.Трансаминирование (переаминирование)
БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РЕАКЦИЙ ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЯ АМИНОКИСЛОТ
1.Реакции необратимы - приводят к необратимому распаду аминокислот.
2.Образуется значительное количество СО2 - конечного продукта метаболизма, который выводится из организма.
3.Образуются амины, которые обладают высокой биологической активностью - биогенные амины.
ДЕКАРБОКСИЛАЗА АРОМАТИЧЕСКИХ АМИНОКИСЛОТ имеет широкую субстратную специфичность. Превращает несколько разных аминокислот:
а) триптофан - в триптамин б) 5-окситриптофан - в триптамин (серотонин)
в) 3,4-диоксифенилаланин - в дофамин г) гистидин - в гистамин
94
БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ И ПРЕДШЕСТВЕННИКИ НЕКОТОРЫХ БИОГЕННЫХ АМИНОВ
Амино- |
Серин |
Триптофан |
Тирозин |
Глутами- |
|
Гистидин |
кислоты |
|
|
|
новая ки- |
|
|
|
|
|
|
слота |
|
|
Продукты |
Этаноламин |
Триптамин |
|
γ-Аминомас- |
Гистамин |
|
декарбокси- |
|
|
|
ляная кислота |
|
|
лирования |
|
|
|
|
|
|
Биологически |
Ацетилхолин |
Серотонин |
Дофамин |
ГАМК |
Гистамин |
|
активные |
|
|
|
|
|
|
вещества |
|
|
|
|
|
|
Физиологиче- |
Возбуждаю- |
Возбуждаю- |
Медиатор |
Тормозной |
Медиатор |
|
ская роль |
щий медиа- |
щий медиа- |
среднего |
медиатор |
воспаления, |
|
|
тор вегета- |
тор средних |
отдела |
высших |
аллергических |
|
|
тивной |
отделов |
мозга |
отделов мозга |
реакций, |
|
|
нервной |
мозга |
|
|
пищевари- |
|
|
системы |
|
|
|
тельный |
|
|
|
|
|
|
гормон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
95
ИНАКТИВАЦИЯ БИОГЕННЫХ АМИНОВ
В организме имеются механизмы, позволяющие разрушать биогенные амины.
МЕХАНИЗМЫ ИНАКТИВАЦИИ:
1.Метилирование по оксигруппам.
2.Окисление амина по аминогруппе с целью дезаминирования.
Врезультате исчезает биологическая активность амина.
ПУТИ ПРЕВРАЩЕНИЯ ПРОДУКТОВ РЕАКЦИИ ДЕЗАМИНИРОВАНИЯ АМИНОКИСЛОТ
|
|
|
|
НΝ-СН-СООН |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
│ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Аммиак |
|
|
R |
|
|
α-Кетокислоты |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ΝН3 |
|
|
|
|
|
|
О=СН-СООН |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
│ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СО2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н2О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мочевина |
|
Аммонийные |
|
|
Глюкоза |
|
Кетоновые |
|
Синтез |
|
|||
|
|
соли |
|
|
|
|
тела |
|
заменимых |
|
|||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
аминокислот |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
96
РЕАКЦИИ ДЕЗАМИНИРОВАНИЯ АМИНОКИСЛОТ
Вид реакции |
Аминокислота |
Ферменты, коферменты |
Окислительное |
Глу |
Глутаматдегидрогеназа, ΝАD+ |
дезаминирование |
|
|
Неокислительное |
Сер |
Сериндегидротаза |
дезаминирование |
Тре |
Треониндегидротаза |
|
Гис |
Гестидаза |
Непрямое |
Большинство |
Аминотрансферазы, |
дезаминирование |
аминокислот |
дегидрогеназы |
|
|
|
ИСТОЧНИКИ И СПОСОБЫ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ АММИАКА В РАЗНЫХ ТКАНЯХ
Биогенные амины Аминокислоты Нуклеотиды
АММИАК
Синтез |
|
|
Синтез |
|
Образование |
|
Образование |
|
Образование |
мочевины |
|
|
глутамина |
|
аланина |
|
глутамата |
|
аммонийных солей |
(≈ 25 г/сут ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
(≈ 0,5 г/сут) |
ПЕЧЕНЬ |
|
|
МОЗГ |
|
МЫШЦЫ, |
МОЗГ |
|
ПОЧКИ |
|
|
И ДРУГИЕ ТКАНИ КИШЕЧНИК |
|
|
ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ АММИАКА. СИНТЕЗ МОЧЕВИНЫ (ОРНИТИНОВЫЙ ЦИКЛ)
97
98
НАСЛЕДСТВЕННЫЕ НАРУШЕНИЯ ОРНИТИНОВОГО ЦИКЛА И ОСНОВНЫЕ ИХ ПРОЯВЛЕНИЯ
Заболевание |
Дефект фермента |
Тип |
Клинические |
|
Метаболиты |
Лечение |
|||
|
|
наследования |
проявления |
|
кровь |
моча |
|
|
|
Гипераммон |
Карбамоилфосфат |
Аутосомнорецес |
В течение 24-48 ч |
Глн ↑ |
Оротат |
Гемодиализ, |
|||
иемия типа І |
-синтетаза І |
сивный |
после рождения кома, |
Ала ↑ |
|
малобелковая |
|||
|
|
|
смерть |
|
|
|
|
диета, |
бензоат, |
|
|
|
|
|
|
|
|
фенилацетат |
|
Гипераммоние |
Орнитинкарбамоил- |
Сцепленный с |
Гипотония, |
снижение |
Глн ↑ |
Орот |
Малобелковая |
||
мия типа ІІ |
трансфераза |
Х-хромосомой |
толерантности |
к |
Ала ↑ |
ат |
диета, |
|
|
|
|
|
белкам |
|
|
|
|
фенилацетат, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
глутамат, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цитруллин |
|
Цитруллине |
Аргининосукцинат- |
Аутосомнорецес |
Тяжелая |
|
|
Цитрул |
Цитрул |
Малобелковая |
|
мия |
синтетаза |
сивный |
гипераммониемия |
у |
лин↑ |
лин↑ |
диета, |
аргинин, |
|
|
|
|
новорожденных, |
у |
|
|
глутамат |
||
|
|
|
взрослых |
после |
|
|
|
|
|
|
|
|
белковой нагрузки |
|
|
|
|
|
|
Аргининосук |
Аргининосукцинат- |
Аутосомнорецес |
Гипераммониемия |
|
Аргини |
Аргини |
Малобелковая |
||
цинатурия |
лиаза |
сивный |
атаксия, |
судороги, |
носукци |
носукци |
диета, аргинин |
||
|
|
|
выпадение волос |
|
нат↑ |
нат, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глн, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ала, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лиз |
|
|
Гипераргини |
Аргиназа |
Аутосомнорецес |
Гипераргининемия |
|
Арг↑ |
Арг, |
Малобелковая |
||
немия |
|
сивный |
|
|
|
|
Лиз |
диета |
|
|
|
|
99 |
|
|
|
|
|
|
КЕТО- И ГЛИКОГЕННЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ
Аминокислоты, которые превращаются в пируват и промежуточные продукты ЦТК (α-кетоглутарат, сукцинил-КоА, фумарат, оксалоацетат), могут превращаться в итоге в оксалоацетат и использоваться в процессе глюконеогенеза. Эти аминокислоты образуют группу гликогенных аминокислот. Кетогенные аминокислоты – в процессе катаболизма превращаются в ацетоацетат или ацетил-КоА и могут быть источником кетоновых тел.
ОБМЕН НЕКОТОРЫХ АМИНОКИСЛОТ
Кроме путей обмена, характерных для большинства аминокислот, существуют и специфические пути превращения почти всех аминокислот, входящих в состав белков. Рассмотрим обмен некоторых аминокислот, специфические пути превращения которых приводят к синтезу физиологически важных продуктов и во многом определяют физиологическое состояние человека.
ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА ФЕНИЛАЛАНИНА И ТИРОЗИНА В РАЗНЫХ ТКАНЯХ
Фенилаланин – незаменимая аминокислота, так как в клетках животных не синтезируется бензольное кольцо.
Тирозин – условно заменимая аминокислота. Синтезируется только из фенилаланина. Примерно 90% фенилаланина превращается в тирозин.
Катаболизм Фен и Тир происходит в печени.
100