Біосинтез n-метилглюкозаміну та стрептози

Вихідним продуктом біосинтезу N-метилглюкозаміну слугує глюкоза, яка вступає в реакції, характерні для гліколізу фосфорилювання гексокіназою з утворенням глюкозо-6-фосфата, потім – глюкозофосфатізомеразна реакція, в результаті якої отримують фруктозо-6 фосфат (рис. 24-3). Останній слугує субстратом амінування. Цю реакцію здійснює гексовофосфатамінотрансфераза, амінуючим агентом є глютамін. Він віддає свою амідну групу. Продукт реакції D-глюкозамін-6-фосфат підлягає N-метилюванню, після чого відбувається відщеплення фосфатної групи з утворенням N-метилглюкозаміну.

Шлях біогенезу стрептози вірогідно невідомий. Очевидно, вихідним продуктом синтеза слугує глюкоза, яка вступає в реакцію у вигляді свого

Рис. 23-3. Біосинтез N-метилглюкозаміну. 1 -глюкоза, 2 -глюкозо-6-фосфат, 3 –фруктозо-6-фосфат, 4 –глюкозамін-6-фосфат, 5 –N-метилглюкозамін-6-фосфат, 6 –N-метилглюкозамін

УДФ-похідного. Імовірно, одним з вихідних продуктів біосинтезу слугує проміжний продукт синтеза вуглеця рамнови, котрий в подальшому може перетворюватися в УДФ-стрептозу згідно наведеної гіпотетичної схемі (рис.23-4).

Механізм збирання молекули стрептоміцину з трьох структурних одиниць також вірогідно невідомий. Виходячи з відомих принципів біогенезу, можна сказати, що в реакції повинні брати участь цукри у вигляді нуклеозиддифосфатів. Якщо припустити, що в реакції приймає участь дТДФ-діоксистрептоза, що продуктом реакції може стати дигідрострептоміцин. Саме дигідрострептоміцин виявлений як єдиний внутрішньоклітинний аналог стрептоміцину. Можливо, що окиснення диоксистрептози до стрептози відбувається на зовнішній поверхні мембрани при виході молекули з клітини продуцента або за рахунок екзоферменту в середовищі. Іншими словами, дигідрострептоміцин розглядається як безпосередній метаболічний попередник стрептоміцину.

3. ФАКТОР А

Рис. 23-4. Передбачуваний шлях біосинтезу стрептози

З актиноміцету, що продукує стрептоміцин, виділено та вивчено сполуку, що має назву А-фактор. Додавання його до непродуктивної по стрептоміцину культурі призводить до синтезу антибіотика. А-фактор контролює тонкий механізм диференціації актиноміцету, проходження повного його життєвого циклу, що включає біосинтез стрептоміцину, який завершується спороутворенням. Дія А-фактору на мікробну клітину пов’язано з індукуванням синтезу інгібітору, специфічно подавляючого активність глюкозо-6-фосфатдегідрогенази. Мутант, що володіє високою активністю за стрептоміцином, має низьку глюкозо-6-фосфатдегідрогеназну активність. Відомо, що названий фермент є ключовим в переключенні катаболізму глюкози з гліколітичного на пентозофосфатний шлях.