Малатдегидрогеназа
Cтраница 3
Единственная твердо установленная система, окисляющая яблочную кислоту в щавелевоуксусную - это НАД-специфичная малатдегидрогеназа. Малатдегидрогеназа связана также с восстановлением щавелевоуксусной кислоты. [31]
Накоплению кислот в листьях растений из семейства толстянковых благоприятствует присутствие в атмосфере нескольких процентов С02, однако после того как концентрация С02 поднимается выше 10 - 15 %, накопление постепенно тормозится; при концентрации С02, равной 70 %, накопление органических кислот полностью прекращается. Уокер нашел, что синтез малата in vitro под воздействием системы ФЕП-карбоксилаза - малатдегидрогеназа зависит от концентрации С02 в значительной мере таким же образом, что и накопление этой кислоты в листьях. [32]
Тем не менее специфические ферменты ( лактоназы) были идентифицированы в растениях и у многих видов бактерий. Эта реакция представляет собой обратимую реакцию окислительного декар-боксилирования, аналогичную реакциям, катализируемым НАДФ-зави-симой малатдегидрогеназой ( см. стр. В качестве промежуточного продукта в реакции участвует, вероятно, 3-кето-гексоновая кислота. [33]
Малат, несущий восстановительные эквиваленты, полученные от цитозольного NADH, проходит через внутреннюю мембрану митохондрии в матрикс-его переносит через мембрану система, транспортирующая дикарбоксилаты. Попав внутрь митохондрии, малат отдает эти восстановительные эквиваленты NAD матрикса в реакции, катализируемой матриксной малатдегидрогеназой. NAD восстанавливается при этом в NADH, который может теперь передавать свои электроны прямо в дыхательную цепь внутренней митохондриальной мембраны. На каждую пару электронов, переданных на кислород, синтезируются три молекулы АТР. Другие компоненты этой челночной системы ( рис. 17 - 26) регенерируют цитозольный Оксалоацетат; это необходимо для того, чтобы мог начаться новый оборот челночного цикла. В скелетных мышцах и в мозге перенос восстановительных эквивалентов от NADH осуществляется челночной системой другого типа. [34]
К ферментам печени, активность которых при белково-калорииной недостаточности снижается, относятся холинэстераза, глутаматде-гидрогеназа, ксантиноксидаза, сукцинатоксидаза, глу-таматпируваттрансаминаза, малатдегидрогеназа и изо-цитратдегидрогеназа, а к ферментам, активность которых повышается, - каталаза, трансаминаза, малатдегидрогеназа и алколинфосфатаза. Интактными в печени остаются оксидаза гликолевой кислоты, цитохром-редуктаза, лактатдегидрогеназа, причем к этой же группе ферментов относятся и трансаминаза и малатдегидрогеназа. Согласно данным Metcoff, амилаза, липаза и трипсин в ткани поджелудочной железы, стенке кишечника и в кишечном соке при белково-калорииной недостаточности могут сохранять свою активность или же подвергаться ингибированию. В мышечной ткани наблюдается угнетение пируваткиназы, малатдегидроге-назы, изоцитратдегидрогеназы и глутаматдегидрогена-зы. Однако активность глутаматдегидрогеназы может и не измениться. Провести четкое разделение ферментов по направленности их изменения в органах и тканях больных с белково-калорииной недостаточностью затруднительно, так как результаты, полученные с помощью разных методических приемов и в неоднородных условиях, нередко оказываются диаметрально противоположными. [35]
Единственная твердо установленная система, окисляющая яблочную кислоту в щавелевоуксусную - это НАД-специфичная малатдегидрогеназа. Малатдегидрогеназа связана также с восстановлением щавелевоуксусной кислоты. [36]
 |
Цикл Кори. [37] |
В митохондриях этот фермент катализирует АТФ-зави-симую реакцию карбоксилирования пирувата, в ходе которой образуется окса-лоацетат. Для оксалоацетата внутренняя мембрана митохондрий непроницаема, и транспорт его в цитоплазму происходит с помощью малатного челночного механизма. Митохондриальная малатдегидрогеназа восстанавливает оксало-ацетат до малата, который может выходить в цитоплазму. [38]
Янтарная кислота окисляется в фумаровую с помощью фермента сукцинатдегидрогеназы. Далее фумаровая кислота гидра-тируется под действием фумаразы, в результате чего возникает яблочная кислота, которая подвергается дегидрированию, приводящему к образованию ЩУК. Реакция катализируется НАД-за-висимой малатдегидрогеназой. [39]
Большая часть оксалоацетата, образующегося при карбок-силировании фосфоенолпирувата, восстанавливается в малат. Судя по всему, так обстоит дело и у моллюсков, и у гельминтов. В тканях этих организмов активность цитоплазматической малатдегидрогеназы ( МДГ), зависимой от НАД, весьма высока - обычно намного выше, чем активность фосфоенолпируват-карбоксикиназы и пируваткиназы. Равновесие малатдегидроге-назной реакции сильно сдвинуто в сторону образования малата, и поэтому есть основание думать, что высокая активность малатдегидрогеназы играет существенную роль: а) в поддержании концентрации оксалоацетата на низком уровне ( что предотвращает значительное обращение фосфоенолпируваткарбоксики-назной реакции) и б) в регенерации НАД для триозофосфатде-гидрогеназы. Возможно, это еще одна причина того, что пируваткиназа и фосфоенолпируваткарбокси-киназа не действуют одновременно. Можно заметить, что в анаэробном гликолизе у позвоночных точно такую же роль играет лактатдегидрогеназа. [40]
В различных тканях высших животных существует так называемый палатный челночный механизм. Под воздействием цитоплазматической малатдегидрогеназы внемитохондриальный НАД Н окисляется оксалоацетатом, который при этом восстанавливается до мал эта. Малат проникает внутрь митохондрии при помощи малат-сукцинатного переносчика и под действием внутримитохондриальной малатдегидрогеназы снова окисляется до оксалоацетата. Малатный челночный механизм обратим, он функционирует в обоих направлениях. [41]
Таким образом, атом дейтерия, присоединившийся к никотинамид-ному кольцу, представляет собой тот же атом, который удаляется на следующей стадии. Это означает, что данная реакция стереоспе-цифична. Не все дегидрогеназы атакуют никотинамидное кольцо с той же стороны, что и алкогольдегидрогеназа. О дегидрогеназах, обладающих той же специфичностью, что и алкогольдегидрогеназа ( например, лактатдегидрогеназа и малатдегидрогеназа), говорят, что они обладают Л - специфичностью. Дегидрогеназы, атакующие никотинамидное кольцо с противоположной ( по сравнению с алко-гольдегидрогеназой) стороны, называют В-специфичными. Кдегид-рогеназам, обладающим Б - специфичноетью, относятся: а-глицеро-фосфатдегидрогеназа, дегидрогеназа 3-фосфоглицеринового альдегида, глютаматдегидрогеназа и НАД-Н2-цитохром-с-редуктаза. [42]
Катализируют перенос атомов водорода или электронов. Участвуют в процессах дыхания и брожения. В результате их деятельности из органических веществ выделяется энергия. К этой группе принадлежат дегидрогеназы: 1) анаэробные дегидрогеназы, в активную группу которых входит НАД или НАДФ, например глицератдегидрогеназа, алкоголь-дегидрогеназа, лактатдегидрогеназа и 2) аэробные дегидрогеназы, в простетическую группу которых входит НАД или ФАД, например малатдегидрогеназа, сукцинатдегидрогеназы, а-кето-глутаратдегидрогеназа, система цитохронов, содержащая флаво-протеиды, цитохромы, цитохромоксидазы. К этой же группе приг надлежат также оксигеназы - ферменты, катализирующие включение атомов кислорода воздуха в молекулу субстрата. [43]
В большинстве биосинтетических реакций продукты находятся в более восстановленном состоянии, чем предшественники. Высокоэнергетические электроны, необходимые для поддержания метаболических реакций поставляет НАДФН. Примером может служить биосинтез жирных кислот или активация О2 при действии оксигеназ со смешанной функцией, катализирующих реакции гидроксилирования. Необходимое количество НАДФН образуется в пентозофосфатном цикле, а также под действием фермента декарбоксилирующей малатдегидрогеназы при переносе ацетил - СоА из митохондрий в цитоплазму для синтеза жирных кислот. [44]
Страницы: 1 2 3