Синтез метионина из цистеина
Цистеин является предшественником метионина, другой серосодержащей аминокислоты. (9-фосфогомосерин, который уже упоминался как промежуточный продукт синтеза треонина (см. рис. 10.14), реагирует с цистеином, при этом фосфатная группа высвобождается, и образуется цистатионин (рис. 12.9). Тиоэфирная связь расщепляется цистатионин-р-лиазой, образует гомоцистеин и нестабильный енамин, который самопроизвольно разлагается на пируват и NH4+. Сульфгидрильная группа гомоцистеина метилируется метилтетрагидрофолатом (метил-ТГФ) (см. рис. 7.6) и в конце концов образуется метионин[1].
-аденозилметионин — универсальный метилирующий реагент
При реакциях метилирования источниками метильных групп могут быть тетрагидрофолие-вая кислота (ТГФ) или S-аденозилметионин (SAM). Происхождение метильной группы, поставляемой тетрагидрофолиевой кислотой,
СОО® Цистеин СОО® H-C-NH? 1 © 1 H-C-NH? СН2 I - - ~----~ I Н2С—SH Н2С-ОРОзе О-фосфо-гомосерин Цистатионин-у-синтаза Цистатионин СОО® H-C-NHf H-C-NH® СН2 Н2С---S---СН2 СОО® C-NH® II 3 СН2 Метилтетрагидрофолат СОО® H-C-NH® СН2 Н2С-SH Гомоцистеин Тетрагидрофолат Метил-трансфераза СОО® H-C-NH® СН2 Метионин Н2С—S—СН3 Рис. 12.9. Биосинтез метионина из цистеина неясно. Возможно, что она появляется от молекулы муравьиной кислоты, взаимодействующей в АТФ-зависимой реакции с ТГФ, образуя формил-ТГФ, который восстанавливается с затратой двух молекул НАДФН до метил-ТГФ. Метил-ТГФ, однако, имеет довольно низкую способность переноса метила. Гораздо более серьезную роль в качестве донора метильных групп играет S-аденозилметионин. Он участвует в метилировании нуклеиновых кислот, белков, углеводов, мембранных липидов и многих других веществ и, следовательно, может рассматриваться как универсальный метилирующий агент клетки. S-аденозилметионин образуется при переносе аденозильного остатка АТФ на атом серы в метионине; при этом высвобождается фосфат и пирофосфат (рис. 12.10). Метильная группа, с которой связан положительно заряженный S-атом, активируется, и втаком виде может быть перенесенасо-ответствующими метилтрансферазами на другие акцепторы. Оставшийся S-аденозилгомоцистеин СОО® H-C-NHf сн2 н2с-S—сн3 S-аденозил-метионин-синтаза RCH3 RH + Н® S-аденозил-метионин СОО® H-C-NHf сн2 S-аденозил-гомоцистеин Рис. 12.10. S -аденозилметионин образуется из метионина и АТФ и является метилирующим агентом Метионин гидролизуется до аденозина и гомоцистеина. Из последнего при восстановлении с метилтетрагидрофолатом (см. рис. 12.9) снова образуется метионин. S-аденозилметионин также является предшественником в синтезе фитогормона этилена (раздел 19.7).
