Аминокислоты: биосинтез: пролин и гидроксипролин
У млекопитающих и некоторых других организмов пролин образуется из глутамата путем обращения реакций катаболизма пролина ( Биосинтез аминокислот: метаболическая карта ).
Поскольку пролин служит предшественником гилроксипролина , то обе аминокислоты рассматривают как принадлежащие к глутаматному семейству аминокислот. Хотя в тканях млекопитающих встречаются как 3-, так и 4-гидроксипролин, в последующем изложении речь будет идти исключительно о транс-4-гидроксипролин е.
Гидроксипролин, как и гидроксилизин , содержится в тканях практически только в составе коллаген а, на долю которого приходится большая часть белка в организме млекопитающих. В коллагене одна треть аминокислотных остатков приходится на глицин и еще одна треть на пролин и гидроксипролин. Гидроксипролин, представленный в коллагене весьма большим числом остатков, стабилизирует тройную спираль коллагена по отношению к действию протеаз . В отличие от гидроксилизина, гидроксильная группа которого служит местом присоединения остатков галактозы и глюкозы , гидроксильные группы гидроксипролина в коллагене остаются незамещенными.
Уникальной особенностью метаболизма гидроксипролина и гидроксилизина является то обстоятельство, что эти аминокислоты, входящие в состав белков пищи, не включаются в коллаген. Не существует тРНК , которая могла бы акцептировать гидроксипролин или гидроксилизин и далее включать их в растущую полипептидную цепь. В то же время пищевой пролин является предшественником гидроксипролина, а пищевой лизин - предшественником гидроксилизина в составе коллагена. Гидроксилирование пролина (или лизина) катализируется пролилгидроксилазой (или лизилгидроксилазой ) - ферментами, находящимися в микросомальной фракции многих тканей ( кожи , печени , легких , сердца , скелетной мышцы , гранулирующих раневых поверхностей ). Эти ферменты являются пептидилгидроксилазами , поскольку гидроксилирование происходит только после включения пролина или лизина в полипептидную цепь.
Обе гидроксилазы являются оксигеназами со смешанной функцией и функционируют при участии молекулярного кислорода, аскорбат а, ионов Fe+2 и альфа-кетоглутарата . Пролилгидроксилаза изучена более подробно; есть основания полагать, что лизилгидроксилаза действует аналогичным образом. На каждый моль гидроксилированного пролина декарбоксилируется 1 моль альфа-кетоглутарата с образованием сукцинат а. В ходе этого процесса один атом кислорода молекулы O2 включается в состав пролина, а другой - в сукцинат ( Биосинтез аминокислот: метаболическая карта ).
