Биохимия - Химические реакции в живой клетке Том 3 - Д. Мецлер 1980

Метаболизм азотсодержащих соединений
Метаболизм ароматических соединений
Ферменты пути шикимовой кислоты

Шесть углеродов бензольного кольца ароматических аминокислот происходят от четырех углеродов эритрозо-4-фосфата и двух из трех углеродных атомов фосфоенолпирувата (РЕР). Начальная стадия биосинтеза (рис. 14-17, стадия а) состоит в конденсации эритрозо-4-фосфата с РЕР. Хотя она во многом аналогична альдольной конденсации, механизм ее остается загадкой [100]. Если использовать РЕР, содержащиий ¹⁸О в кислородном мостике, ведущем к фосфорильной группе, то ¹⁸О переходит в элиминируемый фосфат; биохимическая интуиция скорее подсказала бы, что ¹⁸О появится в карбонильной группе продукта. У большинства бактерий и грибов имеются три изофермента, каждый из которых ингибируется по принципу обратной связи одним из трех продуктов — тирозином, фенилаланином или триптофаном. Образующийся (3-дезокси-2-кето-D-аpабино-гептулозоновая кислота) -7-фосфат циклизуется в 5-дегидрохинную кислоту (рис. 14-17, стадии б и в). Предполагаемое енольное промежуточное соединение (показанное в прямых скобках на рис. 14-17) должно легко конденсироваться в соответствующий циклический продукт. Было высказано предположение, что элиминированию фосфата на стадии б способствует временное окисление гидроксильной группы при С-5 в карбонильную группу [101]. Ферментная система требует участия NAD, что говорит в пользу этой же идеи. Обе стадии б и в катализируются одним ферментом — продуктом гена аrоВ.

Стадия г на рис. 14-17 является первой из трех реакций элиминирования, необходимых для получения бензольного ядра. Эта дегидратация облегчается присутствием карбонильной группы. После восстановления продукта в шикимовую кислоту (стадия д) реакция фосфорилирования (стадия е) [102] подготавливает условия для будущей реакции элиминирования P_i. На стадии ж конденсация с РЕР доставляет три атома углерода, которые станут a-, ß- и карбоксильным атомами углерода в фенилаланине и тирозине. Отметим, что реакция проходит путем элиминирования P_i от а-углеродного атома РЕР и напоминает реакцию [уравнение (12-5), стадия а], наблюдаемую в ходе синтеза N-ацетилмурамовой кислоты. Когда реакция протекает в ³H-содержащей воде, тритий попадает в состав метиленовой группы [103], свидетельствуя в пользу механизма присоединения — элиминирования [уравнение (14-41)].

После конденсации с РЕР элиминирование Р_і [уравнение (7-50)] дает в качестве продукта хоризмат (хоризмовую кислоту) [104].