Глутамин и аспарагин. Механизм беопасного транспорта аммиака

Аммиак, образующийся в клетках различных органов и тканей в свободном состоянии не может переносится кровью к печени или к почкам в виду его высокой токсичности. Он транспортируется в эти органы в связанной форме в виде нескольких соединений, но преимущественно в виде амидов дикарбованных кислот, а именно гаютамина и аспаргина. Наибольшую роль в системе безопасного транспорта аммиака играет глютамин. Он образуется в клетках периферических органов и тканей из аммиака и пгутомата в энергозависимой реакции катализируемой ферментом глютаминсинтетазой. В виде глутамина аммиак переносится в печень или в почки где расщепляется до аммиака и глутомата в реакции катализируемой глутаминазой.

Требуется энергия АТФ. Концентрация пгутомина в крови на несколько порядков выше чем других аминокислот. Вторая реакция.

Ферменты мочевинообразования в полном объеме имеются только в печени. Меньшее значение имеет аналогичная система безопасного транспарта с участием аспаргиш. G. л Фермент аспарагинсинтетаза.. Энергозависимая реакция с участием АТФ (тратится 2 макроргических соединения АТФ и АДФ). Аммиак связывается в виде аспаргина. Доставляется в печень или в почки где с участием аспарокиназы происходит выделение свободного аммиака.

Есть еще один путь безопасного транспорта. Аммиак из мышц в печень транспортируется с участием аланина, который образуется в мышечной ткани из аммиака и пирувата. В гепатоцитах алакин в результате трансдезаминирования вновь расщепляется на аммиак и пируват.

Четвертый. Некоторую роль в транспорте аммиака играет глутаминовая кислота, которая образуется в клетках перефирических тканей из аммиака и а-кетоглютаровой кислоты в ходе реакции восстановительного аминирования.

Биосинтез белков.

Прцесс биосинтеза белка часто отождествляют с понятием трансляции, хотя эти

термины далеко не равнозначны. В понятие биосинтез белка водит 3 процесса

1.Во-первых подготовка пластического материала для сборки полилептидных цепей на

рибосомах (процесс рекогниции). v

2.Во-вторых сборка полипептидных цепей на рибосомах в соответствии с информацией

поставляемой на рибосому матричной РНК (трансляция).

З.В-третих процессинг полипептидных цепей с образованием функционально полноценных

белковых молекул.

Каждая тРНК в своей структуре имеет антикодон, который способен к комплементарному взаимодействию с соответствующим кодоном мРНК. Однако тРНК не имеют в своей структуре участков комплементарных той или иной аминокислоте.

Присоединение аминокислоты к своей тРНК осуществляется с помощью специальных ферментов - аминоацил-тРНК-синтетазы. Каждая эта синтетаза катализирует 2-х стадийную реакцию, на первом этапе которой в активном центре фермента связывается молекула своей аминокислоты и молекулы АТФ. Фермент катализирует реакцию оразования аминоациладенилата. Иногда эти реакции называют активацией аминокислот. На второй этапе к активному центру присоединяется соответствующая тРНК и в ходе реакции образуется аминоацит-тРНК.

В каждой клетке имеется минимум 20 различных аминоацил-тРНК-синтетаз (АА-тРНК-синтетаза),т.е. по одной на каждую из 20 аминокислот. Точность работы этих ферментов крайне важна, поскольку дальнейшая судьба аминокислоты, т.е. ее место включения в полипептидную цепь зависит только от тРНК.

Трансляция.

Сборка полипептидных цепей белков в соответствии с информацией поступающей из ядра с мРНК происходит на рибосомах. Рибосомы состоят из: 40S субъединица (малая, содержит 18SpPHK и 33 молекулы белков) и большая 60S субъединица (28SpPHK;5,BSpPHK; SSpPHK и дополнительно 45 белковых моелкул).

В составе рибосомы имеются 4 функциональных центра. 1 Центр связывания ма тричной РНК (малая суб.)2 Центр связывания тРНК. П цнтр 3 Центр связывания тРНК

полилелтидной цепи - А центр 4 Т центр. Пептидилтрансферазный. Обеспечивает образование пептидных связей в синтезируемом полипептиде. Процесс трансляции принято делить на три этапа: (учебник) 1. Инициации 2. Элонгации я. Терминацим

Процессинг полипептидных цепей белков.

Синтезируемая в ходе трансляции полипептидная цепь должна претерпеть ряд изменений прежде чем она превратиться в функционально полноценную молекулу. Естественно что для разных белков характер процессинга будет различным.

Полипептидная цепь приобретает вполне определенную для данного белка третичную дисульфидных мостиков между сульгидрильными группами (HS) цистииновых остатков

В случае образования неправильных дисульфидных мостиков возможна их перестройка. Эту функцию выполняют специальные белки, обнаруженные в большинстве тканей и получившие название - шепероны.

Аминокислотные остатки в составе полипептидных цепей белков могут подвергаться химической модификации. Например гидроксилирование, метилирование, йодирование (остатки тирозина в составе тириоглобулина).

В преобразовании сложных белков на рибосомах синтезируются лишь их полипептидные цепи. Присоединение небелковых группировок происходит в ходе процессинга. Например при синтезе гликопротеидов лолипептидные цепи подвергаются гликозилированию, т.е.

присоединение к ним или моносахаридных остатков или олигосахаридных блоков при

участии специальных ферментов - гликозилтрансфераз.

При синтезе фосфопротеидов полипептидные цепи подвергаются фосфорилированию с

участием ферментов протеинкиназ. При синтезе гликопротеидов и фосфопротеидов иджет ковалентная модификация синтезированных на рибосомах полипептидных цепей.

В ходе синтеза трансаминаз или биотин зависимых карбоксилаз к полипептидным цепям ферментов ковалентными связями присоединяются фосфоперидоксаль или биотин.

В ряде случаев небелковая группировка присоединяется к полипептидной цепи с помощью слабых взаимодействий (ионные, водородные связи и даже гидрофобные взаимодействия) . Например при образовании металлопротеидов ионы металлов соединяются с аминокислотными

остатками полипептидной цепи с помощью ионных или координационных связей.