Биохимия - Химические реакции в живой клетке Том 2 - Д. Мецлер 1980

Биосинтез; как образуются новые молекулы
Синтез полисахаридов
Удлинение цепи путем встраивания

В некоторых случаях встречается совершенно особый механизм удлинения полисахаридной цепи. Например, у Leuconostoc или Streptococcus под действием декстрансахаразы происходит присоединение глюкозильных остатков к восстанавливающим концам полисахаридных цепей декстрана (гл. 2, разд. В,3)¹⁾. Сахароза в этом случае служит непосредственным донором глюкозильных групп; начальный этап ферментативной реакции, по-видимому, состоит в образовании глюкозилированного фермента (глюкозильный остаток присоединяется к нуклеофильной группе Y' в соответствии с уравнением (12-13), реакция ^а).

В процессе роста полисахаридная цепь остается прикрепленной к ферменту. Каждый новый остаток глюкозы встраивается между ферментом и прикрепленным к нему полисахаридом. Механизм такого встраивания легко представить, если сделать допущение, что фермент несет два участка связывания активированных гликозильных группировок: к одному участку присоединяется наращиваемая полисахаридная цепочка, а к другому — активированный глюкозильный остаток [уравнение (12-13)]. Фермент катализирует реакцию переноса, в ходе которой наращиваемый полисахарид перебрасывается от нуклеофильной группы Y фермента на свободную 6-гидроксильную группу встраиваемого глюкозильного остатка [11].

¹⁾ Если бы удалось найти ингибиторы этого фермента, то их следовало бы добавлять в зубную пасту для предотвращения образования пятен на зубах [предположение Дж. Роббита (J. Robbit)].

Приведенные наблюдения позволяют высказать предположение, касающееся одной из загадок синтеза крахмала. Суть ее в следующем. Разветвленный компонент крахмала амилопектин, по-видимому, синтезируется в основном так же, как гликоген. Единственная разница состоит в том, что внешние цепи амилопектина удлиняются до того, как образуются новые ветви. Особый ветвящий фермент (Q-фермент), подобный соответствующему ферменту синтеза гликогена, переносит часть цепи на ОН-группу остатка глюкозы, включенного в прилегающую и параллельно расположенную полисахаридную цепь. В гранулах крахмала амилоза и амилопектин тесно переплетены друг с другом; как же случается, что ветвящий фермент никогда не присоединяет боковых ветвей к неразветвленным цепям амилозы? Одна из причин может состоять в том, что линейные цепочки амилозы ориентированы в противоположном направлении по сравнению с цепями амилопектина. Невосстанавливающие концы молекул амилозы могут оказаться направленными к центру гранул крахмала, а удлинение по механизму встраивания может идти с восстанавливающих концов. Понятно, что по мере роста гранулы эти концы должны постоянно отодвигаться к периферии [12]. Мы приводим это сугубо умозрительное рассуждение исключительно с целью показать, что в проблеме синтеза полисахаридов имеется множество нерешенных вопросов.