о предположить, что осуществляется механизм (рис. 7.19) элиминирования F- из (3-фторпропионил-СоА [346], согласно которому основание В в ферменте отщепляет а-протон субстрата с образованием связанного с ферментом кар-баниона. Отщепление происходит гораздо быстрее, чем перенос С02 от биотина к карбаниону. После процесса элиминирования комплекс может разлагаться несколькими возможными путями, такими, как декарбоксилирование и освобождение акрилил-СоА.

Хотелось бы напомнить интересные соображения, высказанные Виссером и Келлогом [347], о происхождении биотина и других коферментов. Во-первых, модельные исследования показали, что биотинподобные молекулы не обладают каталитическими свойствами при карбоксилировании, если только они не активируются сначала путем превращения в высокоэнергетическую тауто-мерную форму, обладающую более сильными нуклеофильными свойствами. Следовательно, биотин, по-видимому, действует только как переносчик СОг, связывая между собой две различные активные субъединицы. В противоположность другим коферментам-переносчикам он не вносит непосредственный вклад в понижение энергии активации реакции. Во-вторых, что еще более удивительно, биотин и структурно родственная ему связанная с ферментом липоевая кислота не имеют никакого сходства с нуклеотидом. Молекулы всех других коферментов содержат по крайней мере пуриновое илн пиримидиновое кольцо. В гипотезах о ранних стадиях зарождения жизни (разд. 3.7) предполагается, что самовоспроизводящиеся системы состояли из молекул, подобных нуклеиновым кислотам, которые выполняли также функцию ферментов, при этом собственно белки не играли большой роли. Согласно Келлогу, современные коферменты— это остатки, сохранившиеся с того времени, когда ферменты были полинуклеотидами. По этой причине они все еще обладают каталитическими свойствами в реакциях переноса групп. Однако биотин и липоевая кислота не способны действовать как коферменты, если они не связаны ковалентно с белком-носителем, и поэтому они ведут себя как транспортные агенты в полиферментных комплексах. Это наводит на мысль, что как простетические группы они могли возникнуть в процессе эволюции гораздо позже.

ОБЩАЯ ЛИТЕРАТУРА

\Barker R. Organic Chemistrv of Biological Compounds. Prentice-Hall, Englewood

Cliffs, New Jersey, 197L pender M. L. Mechanisms of Homogeneous Catalysis from Protons to Proteins.

Wiley-Interscience, New York, 1971. pender M. L.. Brubacher L. J. Catalysis and Enzyme Action. McGraw-Hill, New

York, 1973.

pruice Т. C, Benkovic S. Bioorganic Mechanisms, Vols. 1 and 2. Benjamin, New York, 1966.

mersht A. Enzyme Structure and Mechanisms. Freeman, San Francisco, 1977. \Handlik R. P. Inorganic Aspects of Biological and Organic Chemistry. Academic

Press, New York, 1976. yencks W. P. Catalysis in Chemistry and Enzymology. McGraw-Hill, New York,

1969.

uowes /. В., Sih C. J., Perlman D (Eds.) Application of Biochemical Systems in Organic Chemistry, Vol. 10, Parts I and II. Techniques of Chemistry Series. Wiley-Interscience, New York, 1976.

Kopple K- D. Peptides and Amino Acids Benjamin, New York, 1971.

tooie /. N., Ingrahani L. L. An Introduction to Biochemical Reaction Mechanisms. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1974

Metzler D. E. Biochemistry, The Chemical Reactions of Living Cells. Academic Press, New York, 1977.

tOchai E. Bioinorganic Chemistry, an Introduction. Allyn and Bacon, Boston, 1977.

van Tamelen E. E. (Ed.) Bioorganic Chemistry, Vols. I—IV. Academic Press, New York, 1977.

lU^ak/i C. Enzymatic Reaction Mechanisms. Freeman, San Francisco, 1979. Watson I. D. Molecular Biology of the Gene, 3rd ed. Benjamin, New York, 1976.

ЛИТЕРАТУРА

1. Schatz V. B. Isosterism and bio-isosterism as guides to structural variations. In: Medicial Chemistry (A. Burger, Ed.), 2nd ed., pp. 72—88. Interscience, New York, 1960.

2. Korolkovas A. Essentials of Molecular Pharmacology, pp. 55—59. Wiley-Interscience, New York, 1970.

3. Engel R. Phosphonates as analogues of natural phosphates. Chem. Rev. 77, 349—367 (1979).

4. Tang К. С, Tropp В. E.. Engel R. The synthesis of phosphonic acid and phosphate analogues оГ glvcerol-3-phosphate and related metabolites. Tetrahedron 34, 2873—2878 (1978)'.

5. Lipmann F. Nonribosomal polypeptide synthesis on polyenzyme templates. Acc. Chem. Res 6, 361—367 (1973).

6. Walder J. A., Walder R. Y., Heller M. J., Frier S. M., Letsinger R. L., Klotz I. M. Complementary carrier peptide synthesis: General strategy and implications for prebiotic origin of peptide synthesis. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 76, 51—55 (1979).

488

Литература

7. Belleau В., Malek G. A new convenient reagent for peptide synthesis. J. Amer. Chem. Soc. 90, 1651 (1967).

8. Stewart J. M., Young J. D. Solid Phase Peptide Synthesis. Freeman, San Francisco, 1969.

9 Rebek J., Feitler D. Mechanism of the carbodiimide reaction. II. Peptide synthesis on the solid phase. J. Amer. Chem. Soc. 96, 1606—1607 (1974).

10. Kalir R., Fridkin M., Patchornik A. (4-Hydroxy-3-nitro)benzylated polystyrene. An improved polymeric nitrophenyl derivative for peptide synthesis. Eur. J. Biochem. 42, 151—156 (1974).

11. Vigneron J. P., Kagan H., Horeau A. Synthese asymetrique de l'acide asparti-que optiquement pur. Tetrahedron Lett. 5681—5683 (1968).

12. Corey E. J., McCaully R. /., Sachdev H. S. Studies on the asymmetric synthesis of a-amino acids. I. A new approach. J. Amer. Chem. Soc. 92, 2476— 2488 (1970).

13. Fryzuk M. D., Bosnich B. Asymmetric synthesis. Production of optically active amino acids by catalytic hydrogenation. J. Amer. Chem. Soc. 99, 6262—6267 (1977).

14. Fryzuk M. D., Bosnich B. Asymmetric synthesis. Preparation of chiral methyl chiral lactic acid by catalytic asymmetric hydrogenation. J. Amer. Chem. Soc. 101, 3043—3049 (1979).

15. Takaishi N., Imai H., Bertelo C. A., Stille J. K. Transition metal catalyzed asymmetric organic synthesis via polymer-attached optically active phosphine ligands. Synthesis of R amino acids and hydratopic acid by hydrogenation. J. Amer. Chem. Soc. 100, 264—267 (1978).

16. Wilson M. E., Whitesides G. M. Conversion of a protein to a homogenous asymmetric hydrogenation catalyst by site-specific modification with a dip-hosphinerhodium(I) moiety. J. Amer. Chem. Soc. 100, 306—307 (1978).

17. Wilson M. E., Nuzzo R. G., Whitesides G. M. Bis(2-diphenylphosphinoet-hyl) amine. A flexible synthesis of functionalized chelating diphosphines. J. Amer. Chem. Soc. 100, 2269—2270 (1978).

18. Feughelman M., Langridge R., Seeds W. ?., Stokes A. R., Wilson H. R., Hooper C. W., Wilkins M. H. F., Barclay R. Hamilton L. D. Molecular structure of deoxyribose nucleic acid and nucleoprotein. Nature 175, 834—838 (1955).

19. Watson I. D., Crick F. И. C. The structure of DNA. Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 18, 123—131 (1973).

20. Dube S. K; Marker K- A. The nucleotide sequence of N-formyl methionyl transfer RNA. Partial digestion with pancreatic and Ti ribonuclease and derivation of the total primary structure. Eur. J. Biochem. 8, 256—262 (1969).

21. Rich A., Kim S. H. The three-dimensional structure of transfer RNA. Sci. Amer. 238, 52—62 (1978).

22. Singleton R., Jr. Bioorganic chemistry of phosphorus. J. Chem. Educ. 50, 538—544 (1973).

23. Westheimer F. H. Pseudo-rotation in the hydrolysis of phosphate esters. Acc. Chem. Res. 1, 70—78 (1968).

24. Deakyne C. A., Allen L. C. Role of active-site residues in the catalytic mechanism of ribonuclease A. J. Amer. Chem. Soc. 101, 3951—3959 (1979).

25. Usher D. A., Erenrich E. S., Eckstein F. Geometry of the first step in the action of ribonuclease A. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 69, 115—118 (1972).

26. Usher D. A., Richardson D. /., Jr. Absolute stereochemistry of the second step of ribonuclease action. Nature 228, 663—665 (1970).

27. Yee D., Armstrong V. W., Eckstein F. Mechanistic studies on deoxyribonucleic acid dependent ribonucleic acid polymerase from E. coli using pho-sphorothioate analogues. I. Initiation and pyrophosphate exchange reactions Biochemistry 18, 4116—4120 (1979).

28. Burgers P. M. J., Eckstein F., Hunneman D. H. Stereochemistry of hydrolysis by snake venom phosphodiesterase. J. Biol. Chem. 254, 7476—7478 (1979).

29. Hoard D. E., Ott D. G. Conversion of mono- and oligodeoxyribonucleotides to ^'-triphosphates J. Amer. Chem. Soc. 87, 1785—1788 (1965).

Литература

489

30. Baughn R. L., Adelsteinsson O., Whitesides G. M. Large-scale enzyme-catalyzed synthesis of ATP from adenosine and acetyl phosphate. Regeneration of ATP from AMP. J. Amer. Chem. Soc. 100, 304—306 (1978).

31. Blattler W. A., Knowles J. R. The stereochemical course of glycerol kinase-phosphoryl transfer from chiral [у— (S)—160, 170, ,80) ATP. J. Amer. Chem. Soc. 101, 510—511 (1979).

32 Blattler W. A., Knowles J. R. Stereochemical course of phosphokinases. The use of adenosine [y— (S)—leO, 170, 180] triphosphate and the mechanistic consequences for the reactions catalyzed by glycerol kinase, hexokinase, pyruvate kinase and acetate kinase. Biochemistry 18, 3927—3933 (1979).

l33. Greengard P., Nathanson J. A. «Second messengers* in the brain. Sci. Amer. 237, 108—119 (1977).

34. Lincoln Т. M., Flockhart D. A., Corbin J. D. Studies on the structure and mechanism of activation of the guanosine 3',5'-monophosphate-dependent protein kinase. J. Biol. Chem. 253, 6002—6009 (1978).

35. Gerlt J. A., Gutterson N. /., Dalta P., Belleau В., Penney C. L. Thermochemi-cal identification of the structural factors responsible for the thermodynamic instability of 3',5'-cyclic nucleotides. J. Amer. Chem. Soc. 102, 1655—1660 (1980).

,36. Fyfe J. A., Keller P. M., Furman P. A., Miller R. L., Elion G. B. Thymidine kinase from herpes simplex virus phosphorilates the new antiviral compound, 9-(2-hydroxyethoxymethyl)guanine. J. Biol. Chem. 253, 8721—8727 (1978).

137. Amarnath V., Broom A. D. Chemical synthesis of oligonucleotides. Chem. Rev. 77, 183—245 (1977).

38. Slotin L. A. Current methods