Материал: Сыровая А.О. и др Аминокислоты глазами химиков, фармацевтов, биологов. Т. 2

группы (сульфониевая группа содержит положительно заряженный ион серы,

связанный с тремя органическими радикалами).

+

CH3 S CH2 CH2 CH COOH

CH3 NH2

S-метилметионин

S-Метилметионин содержится в тканях всех цветковых растений,

образуется из L-метионина с предварительным превращением в

S-аденозилметионин [68]. S-Метилметионин известен как анти-язвенный фактор

(U от ulcer – язва), впервые был обнаружен при исследовании противоязвенных свойств капустного сока. Организм человека не способен синтезировать витамин

U и получает его в основном с растительной пищей [69].

Витамин U благотворно влияет на печень, препятствуя жировому перерождению, слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, стимулируя заживление эрозий и язв, таким образом, оказывая противоязвенное действие,

снижает уровень перекисного окисления липидов [70].

Производные аминомасляной кислоты Гомосерин сходен по структуре с протеиногенной аминокислотой серином,

но отличается от последней на одну метиленовую группу.

HO CH2 CH2 CH COOH

NH2

Гомосерин

Гомосерин является промежуточным соединением в метаболизме треонина, аспарагиновой кислоты и метионина. В клетках бактерий Escherichia

241

coli из аспарагиновой кислоты образуется гомосерин, который в дальнейшем превращается в незаменимые для человека аминокислоты – метионин и треонин.

Треонин далее конвертируется в еще одну незаменимую для человека и высших животных аминокислоту – изолейцин [45]. В некоторых растениях, например, в

горохе (Pisum sativum), гомосерин содержится в свободном виде [5].

α,γ-Диаминомасляная кислота входит в состав пептидных антибиотиков – полимиксинов.

H2N CH2 CH2 CH COOH

NH2

α,γ-Диаминомасляная кислота

Полимиксины вырабатываются некоторыми штаммами аэробной спорообразующей палочки Bacillus polymyxa, обнаруженной в почве, проявляют активность в отношении грамотрицательных бактерий. Структурно полимиксины представляют собой циклические пептиды, содержащие шесть остатков α,γ-

диаминомасляной кислоты [71]. Взаимодействуя с фосфолипидами, полимиксины нарушают структуру бактериальных мембран и повышают их проницаемость.

Изменение проницаемости мембраны происходит сразу после контакта бактериальной клетки с антибиотиком. Считается, что чувствительность к полимиксину определяется содержанием фосфолипидов в клеточной стенке бактерий [72]. Полимиксины являются группой достаточно давно известных антибиотиков, однако, наблюдаемое в последнее время повышение резистентности микробных организмов к действию современных препаратов заставляет ученых обратиться к применению антибиотиков предыдущих поколений, как к ценной альтернативе для использования в случаях трудно поддающихся лечению инфекций [73].

242

Еще одним производным масляной кислоты является L-2-амино-4-(4’-

амино-2’,5’-циклогексадиенил)масляная кислота (amiclenomycin).

H2N CH2 CH2 CH COOH

NH2

L-2-Амино-4-(4’-амино-2’,5’-циклогексадиенил)масляная кислота

Аmiclenomycin – природная аминокислота, продуцируемая некоторыми видами стрептомицетов (Streptomyces lavendulae, Streptomyces venezulae). Это соединение проявляет антибиотическую активность за счет необратимой инактивации фермента, участвующего в биосинтезе биотина в бактериальных клетках, в частности, подавляет рост микобактерий (Mycobacterium tuberculosis) [74, 75].

Производные основных аминокислот Канаванин является оксигуанидиновым производным аргинина. Эта

аминокислота найдена в семенах многих бобовых растений [5].

Канаванин

Канаванин, как антиметаболит аргинина, проявляет мощную инсектицидную активность за счет способности встраиваться в белки вместо аргинина и изменять их физико-химические свойства и биологическую

активность [76]. Семена бобового растения люцерны содержат канаванин и при

употреблении в пищу человеком и животными способны вызывать

243

аутоиммунные заболевания (симптомы, сходные с системной красной волчанкой)

[77, 78].

К основным аминокислотам относятся также орнитин, цитруллин и

аргининоянтарная кислота.

HOOC CH2

Аргининоянтарная кислота

Токсичный аммиак, образующийся в организме в процессе метаболизма α-

аминокислот, превращается в нетоксичную мочевину в орнитиновом цикле (цикл мочевины). Главной метаболической ролью орнитина, цитруллина и аргининоянтарной кислоты у млекопитающих является участие в биосинтезе мочевины. Эти аминокислоты служат переносчиками атомов, которые в итоге образуют молекулу мочевины. Образование мочевины представляет собой циклический процесс и ни потерь, ни накопления этих соединений в ходе синтеза мочевины не происходит [79, 80]. Образование мочевины путем реакций орнитинового цикла также доказано для бактерий, грибов и высших растений. У

244

некоторых растений – ольхи, березы, орешника, некоторых растений из

семейства бурачниковых, накапливаются значительные количества цитруллина,

который, по-видимому, играет у них роль важнейшего соединения, в виде которого связывается и обезвреживается избыток поступающего в ткани аммиака.

Цитруллин также содержится в соке плодов арбуза (Citrullus), откуда он и получил свое название [5]. В других растениях, например в хохлатках

(Corydalys), папоротнике (Asplenium), некоторых луговых травах из семейства

злаковых содержатся значительные количества ацетильного производного

орнитина – N-ацетилорнитина. Таким образом, разные растения могут значительно различаться по характеру продуктов азотистого обмена,

накапливающихся в их тканях [81].

Орнитин служит предшественником широко распространенных у

млекопитающих полиаминов – путресцина, спермина и спермидина.

Фармакологические дозы полиаминов вызывают понижение температуры и снижение кровяного давления. Спермидин и спермин являются факторами роста для культур клеток млекопитающих и бактерий и играют определенную роль в стабилизации интактных клеток, субклеточных органелл и мембран. Благодаря тому, что молекулы полиаминов несут большое число положительных зарядов,

они легко ассоциируются с полианионами, например, ДНК и РНК, участвуют в таких фундаментальных процессах, как стимуляция биосинтеза ДНК и РНК.

Полиамины оказывают влияние на синтез белка и являются ингибиторами ряда ферментов, включая протеинкиназы. Основная часть путресцина и спермидина выделяется с мочой в виде конъюгатов, главным образом в форме ацетильных производных [82].

Орнитин в составе устойчивой соли L-орнитин-L-аспартата применяется в медицине для лечения цирроза печени. В высоких дозах (более 5 г) это соединение снижает концентрацию аммиака в крови и элиминирует симптомы печеночной энцефалопатии, ассоциированной с циррозом печени [83, 84].

245