Биология - Шикиматный путь - Начальные этапы шикиматного пути
08 февраля 2011Оглавление:
1. Шикиматный путь
2. Распространённость и локализация
3. Начальные этапы шикиматного пути
4. Дальнейшие превращения дегидрохинната
5. Связь с поликетидным путём
6. Гены и ферменты
7. Регуляция
8. Эволюция
9. Практическое значение
В настоящее время известно два пути биосинтеза дегидрохинната — предшественника шикимата. Это классический путь через ДАГФ и обнаруженный позже у архей путь через ДКФФ.
Путь через ДАГФ
Наиболее распространённым в органическом мире и первым изученным путём образования дегидрохинната является путь его биосинтеза из эритрозо-4-фосфата и фосфоенолпирувата. Эритрозо-4-фосфат образуется в блоке транскетолазных реакций окислительного пентозофосфатного пути и фотосинтеза. Фосфоенолпируват образуется в процессе гликолитического распада углеводов и из оксалоацетата. Сначала происходит взаимодействие по типу альдольной конденсации эритрозо-4-фосфата и фосфоенолпирувата с образованием семиуглеродного соединения 2-кето-3-дезокси-D-арабогептонат-7-фосфата. Осуществляющий эту реакцию энзим — ДАГФ-синтаза — представлен, как правило, несколькими изоформами. Далее ДАГФ претерпевает внутримолекулярную альдольную конденсацию, что даёт дегидрохиннат. Реакцию осуществляет энзим 3-дегидрохиннат-синтаза, требующая в качестве коэнзима NAD.
Описанный путь биосинтеза дегидрохинната характерен для бактерий и эукариот.
Путь через ДКФФ
У архей активность ДАГФ-синтазы не была показана, а при исследовании их геномов не удалось выявить каких-либо ортологов генов ДАГФ-синтазы. Впоследствии выяснилось, что биосинтез дегидрохинната у этих организмов осуществляется другим путём. В экспериментах на Methanocaldococcus jannaschii установлено, что исходными соединениями служат D-глицеральдегид-3-фосфат, дигидроксиацетонфосфат, L-аспартат-4-семиальдегид. D-глицеральдегид-3-фосфат и дигидроксиацетонфосфат образуются в клетке многочисленными путями, в том числе в блоке транскетолазных реакций и в ходе гликолитического распада углеводов. L-аспартат-4-семиальдегид, также как и названные триозофосфаты, не является специфическим соединением данного метаболического пути, образуется восстановлением карбоксильной группы L-аспартата, является предшественником ряда протеиногенных аминокислот. Отщепление фосфата от D-глицеральдегид-3-фосфата генерирует пирувальдегид, который под влиянием специфического энзима конденсируется с дигидроксиацетонфосфатом с образованием 6-дезоки-5-кетофруктозо-1-фосфата. ДКФФ далее под влиянием специфического энзима взаимодействует с L-аспартат-4-семиальдегидом с образованием 2-амино-3,7-дидезокси-6-кето-D-треогептоната. Последнее соединение циклизуется в дегидрохиннат под влиянием NAD-зависимого энзима дегидрохиннат-синтазы-II.
Итак, возникающий в результате циклизации шестичленный карбоцикл в дальнейшем подвергается ароматизации.
Просмотров: 17764
|
|