Реакции трансметилирования катализируют ферменты: метилтрансферазы

Обмен отдельных аминокислот

Обмен Серина и Глицина

1) Синтез серина из глюкозы:

2) Синтез глицина из серина:

Глицин – заменимая аминокислота, синтезируется из серина с участием кофермента H₄-фолата:

3) Катаболизм глицина также происходит с участием H₄-фолата:

H₄-фолат – это производное фолиевой кислоты.

Фолиевая к-та – витамин B_c (или B₉) поступает с пищей, а также синтезируется микрофлорой кишечника.

Фолиевая кислота:

H₄-фолат:

H₄-фолат выполняет роль кофермента в реакциях превращения Гли и Сер.

! Главное значение реакций синтеза Гли из Сер и катаболизма Гли – образование Метилен-H₄-фолата.

Из Метилен-H₄-фолата образуются другие производные: Метил-H₄-фолат, Метенил-H₄-фолат, Формил-H₄-фолат и др.

! Все производные H₄-фолата – это доноры одноуглеродных фрагментов в синтезе многих соединений.

Например: синтез пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов; регенерация метионина; синтез ряда биогенных аминов и др.

Синтез H₄-фолата происходит в печени:

Недостаточность фолиевой кислоты

Гиповитаминоз фолиевой кислоты у человека возникает редко.

Основные причины:

1) нарушение всасывания фолиевой кислоты в кишечнике;

2) снижение активности ферментов фолатредуктазы или дигидрофолатредуктазы, участвующих в синтезе H₄-фолата

(при гепатите, циррозе печени и др. заболеваниях печени);

3) Недостаточное потребление с пищей овощей, фруктов и мясных продуктов – основных источников фолиевой к-ты;

4) Беременность, при которой увеличена потребность в H₄-фолате.

При дефиците фолиевой кислоты нарушается обмен одноуглеродных фрагментов и развивается мегалобластная (макроцитарная) анемия.

2-ая причина этого заболевания: недостаток витамина B₁₂, использование которого связано с обменом фолиевой к-ты.

Основные симптомы заболевания: уменьшение количества эритроцитов, снижение содержания в них гемоглобина и увеличение размера эритроцитов.

Причины возникновения симптомов: нарушение синтеза ДНК и РНК из-за недостатка их предшественников – тимидиловой кислоты и пуриновых нуклеотидов, для синтеза которых необходимы производные H₄-фолата.

Клетки кроветворных органов быстро делятся.

Поэтому, они в 1 очередь реагируют на нарушение синтеза нуклеиновых кислот снижением скорости эритропоэза.

Обмен метионина

Метионин – незаменимая аминок-та.

Используется: в синтезе белка, источник атома S для синтеза цистеина, включается в глюконеогенез.

CH₃-группа метионина используется в синтезе многих биогенных аминов:

Биологическая роль метионина:

Активация метионина

Метионин играет очень важную роль в реакциях трансметилирования.

Его активная форма (SAM) – универсальный донор CH₃-группы.

! В SAM, в отличие от метионина, «+» на атоме S.

Из-за этого:

CH₃-группа становится очень подвижной и легко отрывается, переходя на молекулу-акцептор в реакциях трансметилирования.

Реакции трансметилирования катализируют ферменты: метилтрансферазы.

SAM, отдавая CH₃-группу, превращается в S-аденозилгомоцистеин (SAГ).