Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Пирофосфат тиамина
Тиаминдифосфат.png
Имена
Название ИЮПАК
2- [3 - [(4-амино-2-метилпиримидин-5-ил) метил] -4-метил-1,3-тиазол-3-иум-5-ил] этилфосфоно гидрофосфат
Другие имена
Дифосфат тиамина
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ChemSpider
MeSHТиамин + пирофосфат
UNII
  • InChI = 1S / C12H17N4OS.ClH.H4O7P2 / c1-8-11 (3-4-17) 18-7-16 (8) 6-10-5-14-9 (2) 15-12 (10) 13; ; 1-8 (2,3) 7-9 (4,5) 6 / ч 5,7,17H, 3-4,6H2,1-2H3, (H2,13,14,15); 1H; (H2, 1,2,3) (H2,4,5,6) / q + 1 ;; / p-1 проверитьY
    Ключ: NBSUTVXQOGUTJX-UHFFFAOYSA-M проверитьY
  • InChI = 1 / C12H17N4OS.ClH.H4O7P2 / c1-8-11 (3-4-17) 18-7-16 (8) 6-10-5-14-9 (2) 15-12 (10) 13; ; 1-8 (2,3) 7-9 (4,5) 6 / ч 5,7,17H, 3-4,6H2,1-2H3, (H2,13,14,15); 1H; (H2, 1,2,3) (H2,4,5,6) / q + 1 ;; / p-1
    Ключ: NBSUTVXQOGUTJX-REWHXWOFAB
  • Cc2ncc (C [n +] 1csc (CCOP (= O) (O) OP (= O) (O) O) c1C) c (N) n2
Характеристики
C 12 H 19 N 4 O 7 P 2 S +
Молярная масса425,314382 г / моль
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Пирофосфат тиамина ( TPP или ThPP ), или дифосфат тиамина ( ThDP ), или кокарбоксилаза [1] представляет собой производное тиамина (витамина B 1 ) , которое вырабатывается ферментом тиаминдифосфокиназой . Пирофосфат тиамина - кофактор , присутствующий во всех живых системах, в котором он катализирует несколько биохимических реакций.

Пирофосфат тиамина синтезируется в цитозоле и необходим в цитозоле для активности транскетолазы и в митохондриях для активности пируват-, оксоглутарат- и дегидрогеназ кетокислот с разветвленной цепью. На сегодняшний день дрожжевой переносчик ThPP (Tpc1p) человеческий Tpc и Drosophila melanogaster были идентифицированы как ответственные за митохондриальный транспорт ThPP и ThMP. [2] [3] [4] Он был впервые обнаружен в качестве важного питательного вещества ( витамина ) у людей благодаря его связи с заболеванием периферической нервной системы бери-бери , которое возникает в результате дефицита тиамина в рационе . [5]

TPP действует как кофермент во многих ферментативных реакциях, таких как:

  • Комплекс пируватдегидрогеназы [6]
  • Пируватдекарбоксилаза при ферментации этанола
  • Альфа-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс
  • Комплекс дегидрогеназы аминокислот с разветвленной цепью
  • 2-гидроксифитаноил-КоА лиаза
  • Транскетолаза

Химия [ править ]

«Илидная форма» ТЭС.

Химически TPP состоит из пиримидинового кольца, которое связано с тиазольным кольцом, которое, в свою очередь, связано с пирофосфатной (дифосфатной) функциональной группой .

Часть молекулы TPP, которая чаще всего участвует в реакциях, - это тиазольное кольцо, содержащее азот и серу . Таким образом, тиазольное кольцо является «реагентной частью» молекулы. C2 этого кольца способен действовать как кислота , отдавая свой протон и образуя карбанион . [7] Обычно реакции, в которых образуются карбанионы, крайне неблагоприятны, но положительный заряд четырехвалентного азота, непосредственно примыкающего к карбаниону, стабилизирует отрицательный заряд, делая реакцию намного более благоприятной. [7] Соединение с положительными и отрицательными зарядами на соседних атомах называется илидом., поэтому иногда карбанионную форму TPP называют «илидной формой». [5] [8]

Механизмы реакции [ править ]

В нескольких реакциях, включая реакцию пируватдегидрогеназы, альфа-кетоглутаратдегидрогеназы и транскетолазы, TPP катализирует реакцию обратимого декарбоксилирования (также известного как расщепление соединения субстрата по углерод-углеродной связи, соединяющей карбонильную группу с соседней реакционной группой - обычно карбоксильной группой. кислота или спирт ). Это достигается за четыре основных шага:

  1. Карбанион ТПП-илида нуклеофильно атакует карбонильную группу на субстрате. (Это образует одинарную связь между TPP и подложкой.)
  2. Связь мишени на подложке разрывается, и ее электроны выталкиваются в сторону TPP. Это создает двойную связь между углеродом подложки и углеродом TPP и толкает электроны в двойной связи NC в TPP полностью на атом азота, переводя его из положительной в нейтральную форму.
  3. В том, что по существу является обратным шагу два, электроны отталкиваются в противоположном направлении, образуя новую связь между углеродом подложки и другим атомом. (В случае декарбоксилаз это создает новую связь углерод-водород. В случае транскетолазы она атакует новую молекулу субстрата, образуя новую связь углерод-углерод.)
  4. В том, что по существу является обратным шагу один, связь ТФП-субстрат разрывается, реформируя ТФФ-илид и карбонил субстрата.

  • Тиазолиевое кольцо TPP может быть депротонировано по C2, чтобы стать илидом.

  • Полный вид ТЭС. Стрелка указывает на кислый протон.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Pietrzak I (1995). «[Витаминные нарушения при хронической почечной недостаточности. I. Водорастворимые витамины]». Przegla̧D Lekarski (на польском языке). 52 (10): 522–5. PMID  8834846 .
  2. ^ Мароббио, CMT; Vozza, A .; Harding, M .; Bisaccia, F .; Palmieri, F .; Уокер, Дж. Э. (1 ноября 2002 г.). «Идентификация и воссоздание переносчика митохондрий дрожжей для пирофосфата тиамина» . Журнал EMBO . 21 (21): 5653–5661. DOI : 10,1093 / emboj / cdf583 . ISSN 0261-4189 . PMC 131080 . PMID 12411483 .   
  3. ^ Якопетта, Доменико; Карризи, Кьяра; Де Филиппис, Джузеппина; Calcagnile, Valeria M .; Каппелло, Анна Р .; Чименто, Адель; Курчо, Розита; Санторо, Антонелла; Воцца, Анджело (01.03.2010). «Биохимические свойства митохондриального переносчика тиаминпирофосфата из Drosophila melanogaster» . Журнал FEBS . 277 (5): 1172–1181. DOI : 10.1111 / j.1742-4658.2009.07550.x . ISSN 1742-4658 . PMID 20121944 .  
  4. ^ Линдхерст, Марджори Дж .; Фиермонте, Джузеппе; Песня, Шивэй; Стройс, Эдуард; Леонардис, Франческо Де; Schwartzberg, Pamela L .; Чен, Эми; Кастенья, Алессандра; Верховен, Нанда (24 октября 2006 г.). «Нокаут Slc25a19 вызывает истощение митохондриального тиаминпирофосфата, эмбриональную летальность, пороки развития ЦНС и анемию» . Труды Национальной академии наук . 103 (43): 15927–15932. Bibcode : 2006PNAS..10315927L . DOI : 10.1073 / pnas.0607661103 . ISSN 0027-8424 . PMC 1595310 . PMID 17035501 .   
  5. ^ a b Павия, Дональд Л., Гэри М. Лэмпман, Джордж С. Криц, Рэндалл Г. Энгель (2006). Введение в органические лабораторные методы (4-е изд.) . Томсон Брукс / Коул. С. 304–5. ISBN 978-0-495-28069-9.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  6. ^ "PDB для биохимии" . Государственный университет Джорджии. Архивировано из оригинала на 2011-07-16 . Проверено 7 февраля 2009 .
  7. ^ a b Begley, Tadhg P .; Иалик, Стивен Э. (01.01.2010), Лю, Хун-Вэнь (Бен); Мандер, Лью (ред.), "7,15 - тиамин Биосинтез" , Всестороннее Natural Products II , Оксфорд:. Elsevier, стр 547-559, DOI : 10.1016 / b978-008045382-8.00148-9 , ISBN 978-0-08-045382-8, получено 16 декабря 2020 г.
  8. ^ Воет, Дональд; Джудит Воет; Шарлотта Пратт (2008). Основы биохимии . John Wiley & Sons Inc. стр. 508 . ISBN 978-0-470-12930-2.

Внешние ссылки [ править ]

  • UIC.edu