Гидроксипролин

Поскольку пролин служит предшественником гидроксипролина, то обе аминокислоты рассматривают как принадлежащие к глутаматному семейству аминокислот. Хотя в тканях млекопитающих встречаются как 3-, так и 4-гидроксипролин, в последующем изложении - речь будет идти исключительно о транс-4-гидроксипролине.

Гидроксипролин, как и гидроксилизин, содержится в тканях практически только в составе коллагена, на долю которого приходится большая часть белка в организме млекопитающих. В коллагене одна треть аминокислотных остатков приходится на глицин и еще одна треть на пролин и гидроксипролин.

Гидроксипролин, представленный в коллагене весьма большим числом остатков, стабилизирует тройную спираль коллагена по отношению к действию протеаз. В отличие от гидроксилизина, гидроксильная группа которого служит местом присоединения остатков галактозы и глюкозы, гидроксильные группы гидроксипролина в коллагене остаются незамещенными.

Уникальной особенностью метаболизма гидроксипролина и гидроксилизина является то обстоятельство, что эти аминокислоты, входящие в состав белков пищи, не включаются в коллаген. Не существует тРНК, которая могла бы акцептировать гидроксипролин или гидроксилизин и далее включать их в растущую полипептидную цепь. В то же время пищевой пролин является предшественником гидроксипролина, а пищевой лизин – лизин - предшественником гидроксилизина в составе коллагена. Гидросилирование пролина (или лизина) катализируется пролилгидроксилазой (или лизилгидроксилазой) - ферментами, находящимися в микросомальной фракции многих тканей (кожи, печени, легких, сердца, скелетной мышцы, гранулирующих раневых поверхностей). Эти ферменты являются пептидилгидроксилазами, поскольку гидроксилирование происходит только после включения пролина или лизина в полипептидную цепь.

Обе гидроксилазы являются оксигеназами со смешанной функцией и функционируют при участии молекулярного кислорода, аскорбата, ионов Fe⁺² и α-кетоглутарата. Пролилгидроксилаза изучена более подробно; есть основания полагать, что лизилгидроксилаза действует аналогичным образом. На каждый моль гидроксилированного пролина декарбоксилируется 1 моль α-кетоглутарата с образованием сукцината. В ходе этого процесса один атом кислорода молекулы О₂ включается в состав пролина, а другой - в сукцинат (рис. 9).

Рис. 9. Реакция, катализируемая пролингидроксилазой.

Субстратом служит богатый пролином пептид. В результате реакции один атом молекулярного кислорода поступает в сукцинат, а другой - в пролин (установлено с использованием ¹⁸О₂).

Дата добавления: 2015-08-13