Биохимия и молекулярная биология - Белясова Н.А. 2002

Структура и функции клеточных компонентов
Кофакторы
Переносчики карбоксильных групп

Реакции карбоксилирования—декарбоксилирования и транскарбоксилирования осуществляются с участием ферментов, многие из которых нуждаются в посредстве биотина. Биотин (витамин Н) служит простетической группой ферментов и связывается с их белковой частью ковалентно через ε-аминогруппу лизина (рис. 7.7). Гетероциклическая часть молекулы биотина состоит из имидазольного (И) и тиофенового (Т) циклов, а боковая цепь представлена остатком валериановой кислоты. Активной формой биотина-кофактора служит N⁵-карбоксибиотин («активный карбоксил»).

Биотинсодержащие ферменты принимают участие в процессах фиксации углекислоты, биосинтеза липидов, аминокислот, углеводов, нуклеиновых кислот и других веществ. При этом роль биотина состоит в осуществлении сопряжения расщепления АТР с карбоксилированием: на первой стадии происходит присоединение бикарбоната (НСО₃^-) или СО₂ к биотину с образованием карбоксибиотина, для чего и необходим гидролиз АТР. На второй стадии карбоксибиотин передает карбоксильную группу субстрату, выполняя роль своеобразной «подвижной руки» в составе ферментного комплекса.

Известен только один биотинсодержащий фермент, который для катализа не требует участия АТР — карбокситрансфераза пропионовокислых бактерий. Но и в этом случае роль переносчика карбоксильной группы играет биотин.

Рис. 7.7. Структура биотина и «активного карбоксила»