Пиридоксальфосфат кофермент какого витамина

ПИРИДОКСАЛЬФОСФАТ

ПИРИДОКСАЛЬФОСФАТ — пиридоксаль-5′-фосфат (2-метил-З-окси-4-формил-5-пиридилметил-5′-фосфат), основная биокаталитически активная форма витамина B₆; наряду с другими формами витамина B₆, используется в качестве лекарственного средства (см. Пиридоксин).

В живых организмах П. образуется из пиридоксина в- результате окисления его 4′-оксиметильной группы в альдегидную под действием фермента пиридоксиноксидазы (пиридоксин-дегидрогеназы; КФ 1. 1. 1. 65) и последующего фосфорилирования 5′-оксиметильной группы с участием АТФ под действием пиридоксалькиназы (КФ 2. 7. 1. 35).

П. входит в состав активных центров гликоген -фосфорилазы (КФ 2. 4. 1. 1), а также ферментов, катализирующих разнообразные превращения аминокислот в живых организмах. К числу этих ферментов относятся аминотрансферазы (транс-аминазы; КФ 2. 6. 1. 1 — 52), рацемаза аминокислот (КФ 5. 1. 1. 10), декарбоксилазы аминокислот (КФ 4. 1. 1. 12 — 30), кинурениназа (КФ 3. 7. 1. 3), цистатионаза (КФ 4. 4. 1. 1), серин- и треониндегидра-тазы (КФ 4. 2. 1. 16), тирозин — феноллиаза (КФ 4. 1. 99. 2), триптофаназа (КФ 4. 1. 99. 1), аллииназа (КФ 4. 4. 1. 4), цистатионин-, триптофан- и треонинсинтазы (КФ 4. 2. 1. 22; 4. 2. 99. 9; 4. 2. 1. 20; 4. 2. 99. 2), серин — гидроксилметил-трансфераза (КФ 2. 1. 2. 1) и др. П. входит также в состав ферментов, участвующих в синтезе углеродного скелета сфингозина (КФ 2. 3. 1. 50) и δ-аминолевулиновой к-ты (КФ 2. 3.1. 37). П. присоединяется к специфическим белкам-апоферментам при посредстве альдегидной и фосфатной групп, фенольного гидроксила и атома азота пиридинового кольца. Альдегидная группа П. образует аль-диминную или азометиновую двойную связь (основание Шиффа) с ε-NH₂-группой остатка лизина в молекуле белка. Остальные связи между П. и белком являются либо ионными, либо водородными. В фосфорилазе каталитическая функция осуществляется при участии 5′-фосфатной группы П., а в остальных ферментах — при участии 4′-альдегидной группы.

Р-ры свободного П. обладают характерными спектрами поглощения с максимумом при 293 нм в кислой среде и при 388 нм в нейтральной и щелочной среде. Молярная абсорбция р-ра П. при 388 нм в 0,1 н. р-ре NaOH равна 6600. Р-ры П. и сухие пятна его на бумаге интенсивно флюоресцируют при освещении УФ-лучами. П. легко взаимодействует с карбонильными реагентами (напр., с гидроксиламином, гидразином, гидразидами органических к-т, цианидом, бисульфитом), а также с NH₂-группами первичных аминов и аминокислот. При взаимодействии П. с цистеином и другими 1, 2-аминотиолами образуется производное тлазолидина. Наиболее специфическим и чувствительным методом идентификации и количественного определения П. является ферментативный метод, основанный на активации акоферментов тирозиндекар-боксилазы (КФ 4. 1. 1. 25) из Streptococcus faecalis или триптофаназы из Escherichia coli.

Общая теория действия пиридоксалевых ферментов, субстратами которых являются аминокислоты, была разработана в 1952 г. А. Е. Браунштейнам и М. М. Шемякиным и в 1954 г. Мецлером (D. E. Metzler) и Снеллом (E. Е. Snell). Согласно этой теории, каталитическое действие пиридоксалевых ферментов обусловлено способностью альдегидной группы пиридоксальфосфата образовывать альдимины при взаимодействии с аминами, в т. ч. с аминокислотами:

В возникающей в альдимине системе сопряженных двойных связей происходит смещение электронов в направлении от альфа-углеродного атома аминокислоты к электрон-акцепторному атому азота пиридиниевого кольца. Понижение электронной плотности у альфа-углерода приводит к поляризации связей этого атома. Согласно гипотезе Данатана (H. Dunathan), наибольшей лабилизации и разрыву подвергается та из связей у альфа-углеродного атома аминокислоты, которая располагается в плоскости, перпендикулярной к плоскости пиридиниевого кольца П.

В. случае аминотрансфераз, рацемаз и некоторых других пиридок-сальзависимых ферментов такой связью является связь альфа-углеродного атома с атомом водорода, в случае декарбоксилаз — связь альфа-углеродного атома с карбоксильной группой. Т. о., характер реакции определяется особенностями геометрии активного центра апофермента. При трансаминировании альдимин П. превращается в таутомерный кетимин, который легко гидролизуется с образованием пиридоксамин-фосфата и aльфа-кетокислоты (см. Аминотрансферазы). Аминотрансферазы отличаются от всех остальных пиридоксалевых ферментов тем, что коферментные функции в них могут выполнять как П., так и пиридоксаминфосфат, подвергающиеся взаимопревращению в ходе ферментативной реакции.

Рацемизация альфа-аминокислот под действием рацемаз также осуществляется путем образования альдимина П. и его обратимого превращения в кетимин. Это превращение, связанное с диссоциацией атома водорода у а-углеродного атома и перемещением двойной иминной связи, приводит к временному исчезновению центра асимметрии и к рацемизации молекулы. Механизм реакций рацемизации аминокислот отличается от механизма трансаминирования тем, что возникающий в процессе рацемизации кетимин не подвергается гидролизу, а переходит в DL-альдимин, который гидролизуется с образованием D,L -аминокислот. При декарбоксилировании а-аминокислот в отличие от трансаминирования и рацемизации не происходит диссоциации водорода у а-углеродного атома и образования кетимина; отщепление карбоксильной группы следует непосредственно за образованием кофермент-субстратного альдимина.

Исследования очищенных пиридоксалевых ферментов подтвердили в основных чертах изложенные выше представления. Эти исследования, однако, показали, что на первом этапе действия указанных ферментов происходит не конденсация свободной альдегидной группы П. с субстратной аминокислотой, а реакция замещения, в ходе которой NH₂-группа субстрата вытесняет ε-NH₂-группу лизина в белке из альдиминной связи с пиридоксальфосфатом с образованием кофермент-субстратного альдимина.

Установлено также, что во многих пиридоксалевых ферментах П. выполняет не только каталитическую коферментную функцию, но и участвует в поддержании четвертичной олигомерной структуры ферментного белка, построенного из нескольких субъединиц.

При недостаточности витамина Вб происходит резкое снижение активности пиридоксалевых ферментов в тканях (неравномерное в разных органах) вследствие их перехода в форму апоферментов, а также уменьшение скорости синтеза некоторых из них, напр, тирозин-аминотрансферазы (КФ 2. 6. 1. 5) в печени.

Имеются данные о том, что генетически обусловленное нарушение биосинтеза орнитин-аминотрансферазы (КФ 2. 6. 1. 13) у человека и связанное с этим накопление орнитина в тканях играет ключевую роль в патогенезе наследственного заболевания, ведущего к слепоте, — циркулярной атрофии сосудистой и сетчатой оболочек глаза. Определение активности аспартат- и ала-нин-аминотрансфераз в крови человека широко используется в диагностике некоторых заболеваний сердца и печени.

Источник

Витамин B6 (пиридоксаль-5-фосфат)

Витамин В₆ (пиридоксаль-5-фосфат) – водорастворимый витамин, поступающий в организм человека с различными продуктами питания. Его активная форма – пиридоксальфосфат – участвует более чем в 100 ферментных метаболических реакциях. Он играет важнейшую роль в формировании и развитии нервной системы у детей и влияет на функционирование кроветворной и иммунной системы.

Высокоэффективная жидкостная хроматография с тандемной масс-спектрометрией.

Нмоль/л (наномоль на литр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Как правильно подготовиться к исследованию?

• Не принимать пищу в течение 2-3 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
• Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Витамин В₆ – общее название трех веществ, поступающих в человеческий организм с пищей: пиридоксина, пиридоксаля и пиридоксамина. Каждое из них в процессе метаболизма переходит в активную форму – пиридоксальфосфат, который, являясь важнейшим коферментом, принимает участие в образовании эритроцитов, активации иммунных реакций, процессах усвоения нервными клетками глюкозы и синтеза нейротрансмиттеров, в белковом обмене (необходим для трансаминирования аминокислот), а также в обмене жиров, оказывая липотропный и гипохолестеринемический эффект.

Нормой потребления В₆ для взрослого человека считается около 1,3 мг в сутки, во время беременности и лактации потребность в нем возрастает до 1,8-2,0 мг в сутки. Особо богаты этим витамином ростки зерновых, грецкие орехи и фундук, шпинат, картофель, морковь, цветная и белокочанная капуста, помидоры, клубника, черешня, печень, мясо, рыба. Кроме того, он синтезируется микрофлорой кишечника.

При сбалансированном питании нехватка В₆ бывает крайне редко. Тем не менее ряд факторов увеличивает риск гиповитаминоза:

• сниженная функция почек,
• аутоиммунные заболевания (ревматоидный артрит, целиакия, болезнь Крона, неспецифический язвенный колит и др.),
• гомоцистеинурия,
• длительный прием некоторых лекарственных средств (циклосерина, карбамазепина, вальпроевой кислоты, фенитоина, теофиллинсодержащих препаратов и др.),
• алкогольная зависимость.

Для чего используется исследование?

Для того чтобы выявить нехватку или избыток витамина В₆ у пациента. Чаще данный тест является частью комплексной диагностики гиповитаминозов (например, у лиц из групп риска) или контроля уровня витаминов при проведении витаминотерапии.

Когда назначается исследование?

Когда у пациента есть признаки дефицита или переизбытка В₆.

Симптомы нехватки B₆:

• микроцитарная анемия,
• дерматиты, в т. ч. хейлит (заеды в уголках рта), себорея и глоссит (опухание языка),
• депрессия,
• заторможенность,
• спутанность сознания,
• ослабленный иммунный статус,
• у детей – раздражительность, обостренный слух, судороги.

Симптомы переизбытка В₆:

• сильное нарушение координации движений, болезненные поражения кожи, повышение чувствительности к солнечному свету), тошнота, изжога.

Что означают результаты?

— В плазме 11,3 — 302,0 нмоль/л

— В цельной крови 14,0 — 320,0 нмоль/л

Причины повышения уровня В₆:

• длительная витаминотерапия препаратами В₆.

Причины понижения уровня В₆:

• беременность,
• заболевания тонкого кишечника с синдромом мальабсорбции,
• длительное применение многих антибиотиков, противоэпилептических, противотуберкулезных препаратов, антидепрессантов и оральных контрацептивов,
• заболевания почек,
• чрезмерное употребление алкоголя,
• недостаточное количество витаминов в рационе.



• Переизбыток витамина В₆ встречается крайне редко, чаще в комплексе с нехваткой других витаминов группы В (В₉ и В₁₂). Поэтому вместе с анализом на B₆ может назначаться тест на другие витамины данной группы.
• Определение уровня витамина B6 в форме пиридоксаль-5-фосфата в цельной крови рассматривается как вспомогательный лабораторный маркер для оценки достаточности уровня витамина B6. В качестве базового маркера для оценки уровня витамина B6 рекомендовано определение витамина B6 в форме пиридоксаль-5-фосфата в плазме крови.

Кто назначает исследование?

Терапевт, невролог, иммунолог, гастроэнтеролог, дерматолог.

Источник

Пиридоксальфосфат

Пиридокси́н — является одной из форм витамина B₆. Представляет собой бесцветные кристаллы, растворимые в воде.

B пищевых продуктах витамин В₆ встречается в трёх видах: пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин, которые примерно одинаковы по своей биологической активности.

Пищевые источники пиридоксина и норма потребления

Витамин B₆ содержится в грецких орехах и фундуке, в шпинате, картофеле, моркови, цветной и белокочанной капусте, помидорах, клубнике, черешне, апельсинах и лимонах, в мясных и молочных продуктах, рыбе, яйцах, крупах и бобовых.

При тепловой обработке продуктов значительная часть витамина теряется.

Биологические функции пиридоксина

• принимает участие в образовании эритроцитов
• участвует в процессах усвоения нервными клетками глюкозы
• необходим для белкового обмена и трансаминирования аминокислот
• принимает участие в обмене жиров
• оказывает гипохолестеринемический эффект
• оказывает липотропный эффект, достаточное количество пиридоксина необходимо для нормального функционирования печени

Источники

Витамины Жирорастворимые витамины Витамин A (Ретинол) · Витамин D (Эргокальциферол D₂, Холекальциферол D₃) · Витамин E (Токоферол) · Витамин F · Витамин K · Убихинон (Q) Водорастворимые витамины
группы B Тиамин (B₁) · Рибофлавин (B₂) · Никотиновая кислота (PP, Β₃) · Холин (Β₄) · Пантотеновая кислота (Β₅) · Пиридоксин (B₆) · Биотин (B₇) · Фолиевая кислота (B₉) · Цианокобаламин (B₁₂) · Инозитол (B₈) Другие водорастворимые витамины: Аскорбиновая кислота (C) · S-метилметионин (U)