Б. Восстановление рибонуклеотидов

2′-Дезоксирибоза, структурный элемент ДНК, не синтезируется в виде свободного сахара, а образуется на стадии дифосфата при восстановлении рибонуклеозиддифосфатов. Такое восстановление — сложный процесс, в котором участвует несколько белков. Необходимые восстановительные эквиваленты поставляются НАДФН (NADPH). Тем не менее, они не переносятся непосредственно от кофермента к субстрату, а проходят прежде всего через ряд окислительно-восстановительных реакций. На первой стадии (1) тиоредоксинредуктаза восстанавливает с помощью связанного с ферментом флавинадениндинуклеотида небольшой белок, тиоредоксин. При этом дисульфидный мостик в тиоредоксине расщепляется. Образующиеся SH-группы снова восстанавливают каталитически активный дисульфидный мостик в нуклеозиддифосфат-редуктазе («рибонуклеотид-редуктаза»). Свободные SH-группы являются действенными донорами электронов для восстановления рибонуклеотиддифосфатов.

Рибонуклеотид-редуктаза эукариот представляет собой тетрамер, состоящий из двух R1- и R2-субъединиц. Кроме упомянутого дисульфидного мостика, в ферменте во время реакции образуется тирозин-радикал (2, см. Химические реакции), генерирующий радикал в субстрате (3). Последний отщепляет молекулу воды и вследствие этого переходит в ради кал-катион. При последующем восстановлении образуется остаток дезоксирибозы и регенерируется тирозиновый радикал.

Процесс регуляции рибонуклеотид-редуктазы имеет довольно сложный механизм. Субстратная специфичность и активность фермента контролируются двумя аллостерическими центрами связывания (а и б) R1-субъединицы. АТФ и дАТФ (dATP) соответственно повышают и уменьшают активность редуктазы, связываясь с центром а C центром б взаимодействует другой нуклеотид, изменяющий в результате связывания субстратную специфичность фермента.

Статьи раздела «Биосинтез нуклеотидов»:

• А. Синтез нуклеотидов: общие сведения
• Б. Восстановление рибонуклеотидов

— Следущая статья   |   — Вернуться в раздел