Обмен метионина и его роль в системе переноса одноуглеродных группировок.

Метионин, в отличие от серина и глицина, является незаменимой аминокислотой. Он используется для синтеза белков и пептидов, но, кроме того, метионин является источником одноуглеродных группировок в реакциях трансметилирования.

В реакциях трансметилирования метионин участвует в своей активированной форме — в виде S-аденозилметионина, в его образовании участвует АТФ и фермент Аденозилметионинтрансфераза:

В этом соединенииметильная группа, связанная с положительно заряженным атомом серы, высоко подвижна, именно поэтому S-аденозилметионин и служит хорошим донором метильных группировок в реакциях трансметилирования, в этих р-иях участвуют ферменты – метилтрансферазы

Реакции трансметилирования играют важную роль в организме:

Ø являются составной частью метаболических путей синтеза холина, креатина, карнитина и __?.

Ø  играют важную роль в образовании минорных нуклеотидов в ДНК и РНК,

Ø метилирование гистонов (ядерных белков);

Ø играют важную роль в функционировании генетического аппарата клеток.

Ø участвуют в функционировании механизмов биотрансформации (обезвреживании ксенобиотиков) и в инактивации соединений-биорегуляторов.

Образовавшийся в ходе трансметилирования S-аденозилгомоцистеин может распадаться до аденозина и гомоцистеина, а гомоцистеин может далее использоваться в клетках для синтеза заменимой аминокислоты цистеина.

   С другой стороны, из S‑аденозилгомоцистеина может вновь образовываться S-аденозилметионин, но для этого необходим донор метильных группировок. Таким соединением - донором метильных группировок в клетках служит N⁵-метил-ТГФ:

В результате с помощью этой реакции система переноса одноуглеродных группировок, функционирующая с участием ТГФ (тетрагидрофолата), оказывается связанной в единое целое с системой переноса метильных группировок, работающей с участием S-аденозилметионина.

В качестве кофакторафермента, участвующего в ресинтезе S-аденозилметионина из S-аденозилгомоцистеина используется кобамидный кофермент — производное витамина В₁₂.

При недостатке витамина В₉ (фолиевая к-та, которая образует тетрагидрофолат) витамина В₁₂ или метионина, в организме человека нарушается системы переноса одноуглеродных группировок что приводит к развитию различных патологических состояний.

При недостатке этих пищевых факторов нарушается синтез пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, нарушается синтез нуклеиновых кислот, что приводит, в свою очередь, к нарушению функционирования тканей, для которых характерно быстрое размножение клеток, таких как красный костный мозг, поэтому происходит снижение скорости эритропоэза и развивается анемия.