- Метилирование ДНК и РНК;
- Синтез креатина, карнитина, адреналина, фосфатидилхолина;
- Обезвреживание токсинов и лекарственных препаратов.
Рассмотрим отдельные примеры реакций трансметилирования и их значение.
- Метилирование ДНК
Остатки цитозина в молекуле ДНК под действием фермента ДНК-метилазы метилируются в остатки 5-метилцитозина.
S-АМ S-ГЦ
Цитозин 5-метилцитозин
ДНК-метилаза
Метилирование усиливает взаимодействие Г-Ц между комплементарными цепями ДНК.
В результате двухцепочечная структура соответствующего участка ДНК как бы закрепляется дополнительным «замком».
Метилируются и таким образом ингибируются промоторы генов регуляторных белков, которые репрессируют функциональную активность клетки. Поэтому ингибируя торможение, метилирование ДНК приводит к повышению клеточнойактивности, активации процессов пролиферации.
- Синтез креатина.
Креатин необходим для образования в мышцах макроэргического соединения – креатинфосфата.
Синтез креатина протекает в 2 стадии с участием 3 аминокислот: аргинина, глицина и метионина.
|
|
В почках из глицина и аргинина образуется гуанидинацета т при действии глицингуанидинтрансферазы.
Затем, гуанидинацетат транспортируется в печень, где происходит реакция его метилирования с образованием креатина.
Креатин с кровотоком переносится в мышцы и клетки мозга, где из него образуется макроэрг – креатинфосфат.
Рис.8-7. Схема синтеза креатинфосфата в организме человека.
Эта реакция легко обратима и катализируется ферментом креатинкиназой. Ферментативный гидролиз креатинфосфата – механизм ресинтеза АТФ в работающей мышце. В покое в митохондриях мышечных клеток в процессе окислительного фосфорилирования синтезируется АТФ. Эти молекулы фосфорилируют креатин, а образующийся креатинфосфат транспортируется из митохондрий в саркоплазму. В начальный момент мышечного сокращения, происходит ферментативный гидролиз креатинфосфата (ресинтез АТФ), а образующаяся АТФ обеспечивает энергией процесс мышечного сокращения. Т.о. креатинфосфат выполняет функцию депонирования энергии в мышечных клетках и транспорта АТФ из митохондрий в саркоплазму.
В результате неферментативного дефосфорилирования креатинфосфат превращается в креатинин.
Креатинин – один из конечных продуктов азотистого обмена. Судьба конечных продуктов обмена веществ – это удаление их из организма (экскреция). Поэтому креатинин с током крови попадает в почки, фильтруется в мочу и выводится из организма. По способности экскретировать креатинин в клинике оценивают выделительную функцию почек.
|
|
- Синтез фосфатидилхолинов из фосфатидилэтаноламинов.
S-AM является донором метильных групп в реакции превращения фосфатидилэтаноламинов в фосфатидилхолины.
Фосфатидилхолины –главные фосфолипиды биологических мембран клеток, липопротеинов (транспортных форм липидов в кровотоке),
сурфактанта – комплекса, выстилающего внутреннюю поверхность альвеол, предотвращающего спадание альвеол на выдохе и их перерастяжение при вдохе.
Таким образом, метионин, участвуя в процессах метилирования ДНК, синтезе полиаминов, образовании фосфолипидов биологических мембран, обеспечивает процессы пролиферации в частности регенерации клеток печени.
Участвуя в метилировании токсических продуктов и лекарственных препаратов, метионин обеспечивает детоксикационную функцию печени.
Обеспечивая синтез фосфолипидов липопротеидов, метионин предотвращает накопление жиров в клетках печени.
Т.е. метионин является и гепатопротектором и гепатостимулятором. Поэтому при заболеваниях печени больным рекомендована диета с высоким содержанием метионина (творог). С процессом трансметилирования тесно связан и еще один медицинский аспект обсуждаемой проблемы.