<<
>>

Окислительно-восстановительный цикл метионина

Как известно, в состав белков входят 2 серосодержащие аминокислоты: цистеин и ме­тионин. В основе действия антиоксидантных систем "ГПО - глутатион - глутатионредук- таза" и "тиоредоксин - тиоредоксинредуктаза" лежит способность цистеиновых остатков обратимо окисляться и восстанавливаться, во многих случаях через образование дисуль- фидных связей.

На метионин приходится около 2 % всех аминокислотных остатков белко­вых молекул млекопитающих и он также способен обратимо окисляться многими форма­ми АКМ, однако метальная группа, связанная с атомами серы, препятствует образованию дисульфидных связей [1438]. Поэтому обратимое окисление/восстановление метионина проходит через образование метионинсульфоксида, для восстановления которого служит метионинсульфоксидредуктаза (КФ 1.8.4.6, систематическое название "протеин-L- метионин.тиоредоксин-дисульфид-Б-оксидоредуктаза"), а донором атомов водорода вы­ступает тиоредоксин [843, 1606] (рис. 112). Вторичное окисление метионинсульфоксида ведёт к образованию метионинсульфонов и необратимой модификации белков. Поскольку при окислении образуются S- и R-изомеры метионинсульфоксида, многие организмы со­держат два класса метионинсульфоксидредуктаз (в английской транскрипции Msr). Фер­менты первого класса восстанавливают S-изомеры метионинсульфоксида и известны как MsrA, или S-Msr. Энзимы второго класса взаимодействуют с R-изомерами и обозначаются как MsrB, или R-Msr; поскольку у многих организмов в активном центре ферментов дан­ного класса содержится селеноцистеин, иногда их называют SelR. Содержание мышей на дефицитной по Se диете приводило к значительному снижению активности MsrB в печени и почках, но в нейрональных клетках головного мозга активность сохранялась [1057]. У человека R-Msr не всегда является селенопротеином, а у Neisseria meningitidis выявлен один фермент, содержащий два стереоспецифических домена и способный восстанавли­вать S- и R-формы метионинсульфоксида [1438].

На сегодняшний день распределение разных изоферментов Msr по органам и тканям, а также их свойства только начинают изучаться, поэтому дать строгие характеристики и клас­сифицировать их в настоящее время трудно. В органах крыс и человека наибольшие концен­трации MsrA обнаруживаются в печени, почках, сердце и головном мозге [722]. Анализ ло­кализации MsrA в клетках из разных тканей человека, яичников китайского хомяка и в эм­бриональных клетках мыши выявил связь фермента с митохондриями [670], вместе с тем в клетках из печени крыс MsrA содержались как в митохондриях, так и в цитоплазме [1585].

Взаимодействие метионина (Met) с HOG (к = ЗхЮ7 М_1с *) можно представить цепью реакций:

Met + НОС1 > Met О + СГ + Н+

MetO + Tp(SH)2 > Met + Tp(S-S) + H20

Tp(S-S) + НАДФН + H+ > Tp(SH)2 + НАДФ+.


сн3

I

0=8=0

I

сн2

I

сн2

Н I

—И-СН-С—

II

о

Метионинсульфон

При этом суммарная реакция выг лядит следующим образом:

НАДФН + Н+ + НОС1 > НАДФ+ + Н20 + Н+ + СГ.

Аналогичная реакция для перекиси водорода:

НАДФН + Н+ + Н202 > НАДФ+ + 2Н20.

Таким образом, в результате окисления и восстановления метионина фактически происходит восстановление реакционных форм АКМ с использованием физиологиче­ского донора протонов - НАДФН. Метионин способен окисляться пероксинитритом, в этом случае реакция описывается константой второго порядка (к = 1,8x102 М V1) [184]. Это позволяет рассматривать метионин/метионинсульфоксидредуктазу как одну из важ­ных антиоксидантных систем [722]. Действительно, в настоящее время накопилось дос­таточно данных, указывающих на важную роль Мэг А в защите клеток и организмов от окислительного стресса [1606, 1663]. Выживаемость в условиях гипероксии (100% 02) нокаутированных по Мэг А мышей была снижена на 10 % по сравнению с мышами дико­го типа, а средняя продолжительность их жизни - на 40 % [1056]. Предполагается, что посредством окисления и восстановления метионина изменяется конформация кальмо-
дулина и таким образом регулируются связанные с ним процессы 1610], а также осуще­ствляется регуляция калиевых каналов [373, 398]. Несмотря на явный защитный эффект окислительно-восстановительных трансформаций метионина, некоторые исследователи считают, что антиоксидантная роль метионина в клетках преувеличена, ибо в процессе окисления велика вероятность его необратимого перехода в метионинсульфон.

<< | >>
Источник: Меныцикова Е. Б. и др.. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты / Е.Б. Меныцикова, В.З. Ланкин, Н.К. Зенков, И.А. Бондарь, Н.Ф. Круговых, В.А. Труфакин. - М.: Фирма «Слово»,2006. - 556 с.. 2006
Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме Окислительно-восстановительный цикл метионина:

  1. Восстановительно-реабилитационные центры и их структура. Медико-социальное значение восстановительного лечения.
  2. Меныцикова Е. Б. и др.. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты / Е.Б. Меныцикова, В.З. Ланкин, Н.К. Зенков, И.А. Бондарь, Н.Ф. Круговых, В.А. Труфакин. - М.: Фирма «Слово»,2006. - 556 с., 2006
  3. Менструальний цикл
  4. ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЕ ДЕГАЛОГЕНИРОВАНИЕ
  5. МАТКОВИЙ ЦИКЛ.
  6. Менструальний цикл
  7. Розділ 9. ПУБЕРТАТНИЙ ПЕРІОД, МЕНСТРУАЛЬНИЙ ЦИКЛ І МЕНОПАУЗА
  8. Тканини-мішені. Менструальний цикл
  9. Восстановительные компрессы
  10. Физическая работоспособность и менструальный цикл
  11. Естественный цикл питания
  12. Происхождение и жизненный цикл мононуклеарных фагоцитов
  13. ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ПЕРИОД
  14. Коллектив авторов. Восстановительная медицина / под ред. В.Г. Лейзерман, О.В. Бугровой, С.И. Красикова. — Ростов н/Д: Феникс,2008. — 411 с. — (Медицина)., 2008
  15. Схема применения массажных приемов при общем восстановительном (репаративном) массаже
  16. Общая схема восстановительных мероприятий спортсменов с использованием различных групп средств
  17. Основные принципы организации восстановительных мероприятий медикобиологического плана (по Г.А. Макаровой, 2003)
  18. ЛУРИЯ А. Р.. ТРАВМАТИЧЕСКАЯ АФАЗИЯ. КЛИНИКА, СЕМИОТИКА И ВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ ТЕРАПИЯ ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ МЕДИЦИНСКИХ НАУК СССР. МОСКВА.1947, 1947
  19. Дія гормонів на специфічні репродуктивні фактори. Яєчниковий цикл (яєчниковий гаметогенез, оогенез)
  20. Медико-биологические средства оптимизации процессов восстановления и повышения спортивной работоспособности Объем и интенсивность применения восстановительных средств в зависимости от структуры учебнотренировочного процесса (С.Н. Португалов, 2002) (Рис. 15.1)