Синтез и реакционная способность комплексов шиффовых оснований дегидроаминокислот с ионами Со(III) и Ni(II)

• Автор: Сагиян, Ашот Серобович
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 c. : ил

Исследование этих систем позволило разработать метод синтеза Б замещенных цистеинов, позволяющий получить энантиомерно чистые аминокислоты ь или Бконфигурации с использованием регенерируемого хирального реагента. Имеется несколько обзоров, посвященных функциям, нахождению в природе и принципам действия пиридоксалевых ферментов , где можно найти и материал, посвященный ферментам элиминирования и замещения. Поэтому в этой части литературного обзора будут рассмотрены лишь основные положения и сформулированы те важные вопросы, связанные с механизмом действия этих ферментов, на которые в настоящее время нет ответов. Большая часть материала этой главы взята из обзора Метцлера и Девиса 4. Метаболические превращения аминокислот, катализируемые ОСри РГ элиминирующими и замещающими пиридоксалевыми ферментами, изображены на схеме I. Механизм действия этих систем см. Первая стадия это образование основания Шиффа между субстратом аминокислотой, содержащей в положении электроотрицательный заместитель серин, треонин, тирозин, триптофан и осаминокислоты, содержащие группу эн в положении и пиридоксальфосфзатом на активном центре ферментов. В этом альдимине оспротон аминокислотного фрагмента подвижен и под действием основания отрывается с образованием карбаниона. Триптофаназа 5. Оадетилсерин сульфгидрилаза цистеин синтетана 8. Дистатионин синтетаза 9. Гомоцистеин синтетаза II. Треонин синтетаза. Это соединение вступает в реакцию с другим нуклеофилом Н2О, иэн, индол, фенол с образованием продукта присоединения. Распад самого шиффова основания дегидроаминокислоты дает кетокислоту и аммиак. Узамещение и элиминирование протекает по схеме 3. У СНр СНр сн СОО
У н

Сн. Н3ССН СН СОО

4
На первой стадии происходит образование основания Шиффа между аминокислотой как и на схеме 2, содержащей электроотрицательный заместитель в положении. На следующем этапе образуется стабилизированный сопряжением карбанион или хиноидная частица, в которой происходит отрыв р водорода и выброс частицы У. Образующаяся система р , дегидроаминокислоты принимает или группу УН, или протон в положении. В последнем случае образуются система шиффова основания сс,р дегидроаминокислоты, которая, в свою очередь, претерпевает обычные превращения, описы
ваемые схемой 2. Образование фрагментов дегидроаминомасляной кислоты при дегидратации треонина или синтеза треонина из гомосерина было зафиксировано с использованием малеимида , который образует продукт присоединения аминокротоната по Михаэлю к малеимиду. I
Предполагается, что полоса поглощения при нм, возникающая в субстратферментном комплексе некоторых р элиминирующих ферментов, связана с хромофорной системой шиффовых оснований X,рдегидроаминокислот 4. Согласно общепринятой точке зрения, отрыв ОС или протонов происходит под действием основных групп, находящихся в активном центре ферментов ,6. Наиболее вероятными кандидатами на эту роль являются аминогруппа лизинового фрагмента или имидазольная группа гистидинового остатка 6,7. Более подробный анализ деталей ферментативного механизма выходит за рамки этого обзора. Не вызывает сомнения, что функция белковой молекулы пиридоксалевых ферментов состоит в создании такого микроокружения каталитического центра, который обеспечивает оптимальные скорости метаболических превращений. Однако гораздо более важное значение имеет способность этих ферментов регулировать направление протекания реакции. Так, р окси Хаминокислоты в модельных системах, содержащих пиридоксаль 8, могут подвергаться нескольким типам превращения одновре
ленно. Фермент контролирует протекание реакции строго по одному пути. Данатан выдвинул гипотезу, объясняющую селективность действия ферментов стереоэлектронными эффектами . Согласно этой гипотезе ферменты различной специфики действия фиксируют на активном центре строго одну реакционноспособную конформацию шиффова основания аминокислоты. Фиксация осуществляется таким образом, что разрывающаяся связь располагается перпендикулярно плоскости основания Шиффа, как это представлено на схеме 4.