Уридилдифосфатглюкуроновая кислота ( УДФ-глюкуроновая кислота)

В лекциях «Углеводы 1, 2» изучены строение и участие глюкуроновой кислоты в обмене веществ. Вспомним: глюкуроновая кислота входит в состав гетерополисахаридов (ГАГ), которые образуют совместно с белками внеклеточный протеогликановый матрикс соединительный ткани.

Глюкуроновая кислота участвует в обезвреживании(детоксикации) чужеродных соединений(ксенобиотиков), продуктов распада лекарственных препаратов и конечных метаболитов организма (билирубина). В этих соединениях глюкуроновая кислота образует β-гликозидную связь – β-глюкурониды.

Синтез глюкуроновой кислоты в условиях in vivo можно представить схемой:

+ АТФ изомеризация + УТФ

Глюкоза ———> гл-6-фосфат ———> гл- 1-фосфат———>

окисление

УДФ-глюкоза ———> УДФ-глюкуроновая кислота

УДФ-глюкуроновая кислота- твердое кристаллическое вещество, медленно разлагается при хранении, при Т=100 в растворе 0,01М НС1 гидролизуется в течение 15 мин.

Карбоксильная группа имеет кислотные свойства в пределах других органических карбоновых кислот(рКа =4, 4)

УДФ-глюкуроновая кислота

Реакция детоксикации - глюкуронирования ксенобиотика.

УДФ-глюкуроновая кислота + R-ОН(ксенобиотик) ———>

УДФ + гликозид глюкуроновой кислоты

Никотинамиддинуклеотид(НАД ⁺), никотинамидинуклеотидфосфат (НАДФ ⁺)

Динуклеотиды НАД ⁺, НАДФ ⁺ были открыты в исследованиях всемирно известных биохимиков О.Г. Варбурга, Г. фон Эйлера, Ф. Шленка в 1935-1936 гг. Роль коферментов НАД ⁺, НАДФ ⁺ в реакциях биологического окисления обсуждалась в лекции «Механизмы реакций биоорганических соединений», там же изучен механизм реакции гидридного переноса. в котором участвует активная часть этих молекул – никотинамид.

Коферменты НАД ⁺, НАДФ ⁺ состоят из двух нуклеотидов, образованных

никотинамидом и аденином, связанных с рибофуранозой N-β-гликозидной связью.

На атоме азота в пиридиновом цикле возникает положительный заряд, который не нарушает ароматическую систему, но увеличивает значение частичных положительных зарядов в пиридиновом цикле в положениях 2, 4, 6- по отношению к циклическому атому азота. В положении 4 пиридинового цикла происходит присоединение иона гидрида Н^– Оба нуклеотида связаны посредством ангидридной связи между двумя фосфатами – эта связь имеет характер макроэргической.

В организме человека известно более 150 ферментов оксидоредуктаз(дегидрогеназ)в составе которых находятся НАД ⁺, НАДФ ⁺. Биологические функции НАД ⁺ и НАДФ ⁺ имеют отличия: роль НАД ⁺ связана в большей степени с энергетическими процессами в клетке, а НАДФ ⁺ - с реакциями пластического обмена.

Пример: Окисление молочной кислоты – фермент лактатдегидрогеназа

СН3 – СН – СООН + НАД⁺——> СН3 –С – СООН + НАДН + Н⁺

| | |

ОН О

лактат пируват

На рисунках представлены: окисленная форма кофермента НАД⁺ и восстановленная форма кофермента НАДФН.

Сравните отличия в химическом строении пиридинового цикла окисленной и восстановленных форм, отметьте положение остатка фосфорной кислоты в НАДФН (НАДФ ⁺)

кофермент НАД⁺ - окисленная форма

кофермент НАДФН - восстановленная форма

Динуклеотиды НАД +, НАДФ+, НАДН, НАДФН – твердые кристаллические вещества, очень гигроскопичные, хорошо растворимы в воде. НАД+ и НАДФ+ разлагаются при нагревании в воде, под действием ультрафиолета, а НАДН и НАДФН – быстрее даже при комнатной температуре. Ферментативную активность имеют соединения только с β-гликозидной связью. Имеются спектральные отличия окисленной и восстановленной форм: НАД+ (НАДФ+) λ 260 и 230 нм, НАДН(НАДФН) λ 259 и 339. на которых основано количественное определение коферментов в биологических средах и определение кинетики (скоростей) биохимических реакций. 3’-Фосфоаденозил- 5’-фосфосульфат Принимает участие в переносе сульфогруппы(из положения 5’, где между остатками фосфорной и серной кислот образуется ангидридная, макроэргическая связь). Сульфирует гетерополисахариды(ГАГ)-хондроитинсульфат, дерматансульфат, гепарин и ксенобиотики, которые в виде сульфоэфиров фильтруются в почке и выделяются в составе мочи из организма.

ФАФС 3’-Фосфоаденозил- 5’-фосфосульфат

Сульфирует гетерополисахариды(ГАГ) в процессе образования хондроитинсульфата, дерматансульфата, активного гепарина и ксенобиотики, которые в виде сульфоэфиров фильтруются в почке и выделяются в составе мочи из организма.

Реакция детоксикации – сульфирование ксенобиотика

R-ОН(ксенобиотик) + ФАФС ——>

3’-Фосфоаденозил- 5’-фосфат + R-О- SO3 Н

Приложение. Справочные материалы к теме лекции