Глицинсинтазный комплекс

EC 2.1.2.10 + EC 1.4.4.2 (+ EC 1.8.1.4 ? )

Главный путь катаболизма глицина у позвоночных - это катализируемое глицинсинтазой (глицинсинтазным комплексом) превращение, в результате которого образуются CO2 и NH4 +, а метиленовая группа переносится на тетрагидрофолат с образованием N5-, N10-метилентетрагидрофолата. Эта обратимая реакция напоминает превращение пирувата в ацетил-CoA ферментами пируватдегидрогеназного комплекса . Оба комплекса находятся в митохондриях печени и представляют собой макромолекулярные агрегаты. Реакция расщепления глицина протекает в печени большинства позвоночных, включая человека и других млекопитающих, а также птиц и рептилий. По-видимому, у человека и многих других позвоночных эта реакция является основным путем катаболизма не только глицина, но и серина.

У человека и других млекопитающих глицинсинтазный комплекс локализуется в митохондриях гепатоцитов. У человека и других млекопитающих, а также у птиц и рептилий глицинсинтазный комплекс катализирует главный путь катаболизма глицин а:

THF + глицин + NADH +H(+) ->

5,10- метиленTHF +NH3 + H2O + NAD(+)

Реакция обратима в условиях in vitro, но in vivo у человека и других млекопитающих необратима.

Реакция протекает в три этапа, которые катализируются тремя разными ферментами, входящими в глицинсинтазный комплекс: глициндегидрогеназой (декарбоксилирующей) ( EC 1.4.4.2 ), аминометилтрансферазой ( EC 2.1.2.10 ) и дигидролипоамиддегидрогеназой (по-видимому EC 1.8.1.4 ).

На первом этапе от глицина отщепляется молекула CO2, а оставшиеся аминометильная группа ( NH2CH2- ) и атом водорода присоединяются к атомам серы остатка липоевой кислоты , принадлежащего липоилпротеину; при этом S-S связь в остатке липоевой кислоты разрывается. Липоилпротеин превращается в S-аминометилдигидролипоилпротеин . Этот этап катализируется ферментом декарбоксилирующей глициндегидрогеназой.

На втором этапе, который катализируется ферментом аминометилтрансферазой, от атома серы остатка S-аминометилдигидролипоевой кислоты , принадлежащего молекуле S-аминометилдигидролипоилпротеин а, несущего аминометильную группу, отщепляются аминогруппа и метиленовая группа, а от атомов азота, находящихся в положении 5 и 10 молекулы тетрагидрофолат а, отщепляются атомы водорода. Один из атомов водорода, отщепившихся от молекулы тетрагидрофолата, соединяется с аминогруппой, отщепившейся от остатка S-аминометилдигидролипоевой кислоты, с образованием аммиака, а второй атом водорода, отщепившийся от молекулы тетрагидрофолата, присоединяется к атому серы остатка липоевой кислоты , оставшемуся свободным после отщепления от него аминогруппы и метиленовой группы. В результате S-аминометилдигидролипоилпротеин превращается в дигидролипоилпротеин . Метиленовая группа, отщепившаяся вместе с аминогруппой от атома серы остатка S-аминометилдигидролипоевой кислоты, присоединяется к атомам азота молекулы тетрагидрофолата в 5-м и 10-м положении с образованием 5,10- метилентетрагидрофолат а. Вместе с присоединением метиленовой группы по 5-му и 10-му положению происходит стереоизомеризация птеридинового ядра молекулы тетрагидрофолата: (6S)-стереоизомер превращается в (6R)-стереоизомер.

На третьем этапе происходит окисление дигидролипоилпротеина до липоилпротеина; в качестве окислителя и спользуется NADH .

Ссылки:

Все ссылки