Читать лекция по биологии: "Метаболизм гема" Страница 2

(Назад) (Cкачать работу)

Рис. 2 Схема реакций, протекающих при синтезе гема 2 (в цитозоль) 3

Глицин+сукцинил-КоА→5-аминолевулиновая кислота → 2 5-аминолевулината →

4 7 8

Порфобилиноген→гидроксиметилбилан→уропорфириногенI→

копропорфириноген I

↓5

уропорфобилиноген III

↓6

копропорфириногена III

↓ 9 поступает в митохондрии

копропорфириноген III

↓10

протопорфириноген IX

↓11

протопорфирин IX

↓12 (Fe+2)

Гем

2. Регуляция биосинтеза гема

Регуляторный фермент - пиридоксальзависимая аминолевулинатсинтаза. Гем по принципу отрицательной обратной связи ингибирует аминолевулинатсинтазу и аминолевулинатдегидратазу и является индуктором трансляции α- и β - цепей гемоглобина. Скорость реакции регулируется:

1) аллостерически (гем-аллостерический ингибитор

2) на уровне трансляции фермента (гем - корепрессор, синтез фермента на этапе трансляции регулирует железо: участке инициации мРНК имеется последовательность нуклеотидов, образующая шпилечную петлю, которая называется железочувствительным элементом, взаимодействие железа с ним вызывает снижение сродства этого белка к мРНК, кодирующей аминолевулинатсинтазу. При низких концентрациях железа железосвязывающий белок присоединяется к железочувствительному элементу, находящемуся на 5'-нетранслируемом конце мРНК, и трансляция аминолевулинатсинтазы тормозится

Аминолевулинатдегидратаза также аллостерически ингибируется гемом, но так как активной этого фермента почти в 80 раз превышает активность аминолевулинатсинтазы, то это не имеет большого физиологического значения Дефицит пиридоксальфосфата и лекарственные препараты, которые являются его структурными аналогами, снижают активность аминолевулинатсинтазы.

Рис. 3. Регуляция синтеза гема и гемоглобина . Синтез глобина Цепи α и b глобина синтезируются на полисомах, образованных, как правило, пятью рибосомами. Цепь α освобождается первой, присоединяется к b - цепи, еще связанной с рибосомой, и отделяет ее, образуя димер (αb). Два димера соединяются в молекулу НЬ (α2b2). Соединение гема с глобином может происходить или в процессе синтеза полипептидных цепей или после окончания синтеза глобина. Ферменты синтеза гема аллостерические, ингибируются гемом и гемоглобином. Синтез пептидных цепей происходит только в присутствии гема. При низкой концентрации гема синтез глобина замедляется. Отсюда синтез гема и глобина происходит координированно и ни один из этих компонентов не образуется в избыточном или недостаточном количестве. . Аномалии синтеза гема При некоторых наследственных нарушениях метаболизма порфиринов происходит их накопление - Порфирия («порфирин» в переводе с греч. означает пурпурный). Наследственные порфирии обусловлены генетическими дефектами ферментов, участвующих в синтезе гема, за исключением аминолевулинатсинтазы, отмечают снижение образования гема (аллостерический ингибитор), следовательно активность аминолевулинатсинтазы повышается и это приводит к накоплению промежуточных продуктов синтеза гема - аминолевулиновой кислоты и порфириногенов. Различают в зависимости от локализации процесса

Похожие работы