KEGG PATHWAY

Общие сведения о метаболическом пути биотина

Рисунок 1. Метаболический путь биотина map00780

Биотин (витамин Н или витамин В7) является важным кофактором биотин-зависимых карбоксилаз, таких как пируваткарбоксилаза и ацетил-КоА-карбоксилаза. Млекопитающие не могут синтезировать биотин, тогда как у бактерий, грибов и растений он синтезируется из тиоэфира пимелата различными путями. У кишечной палочки и многих других организмов пимелатный тиоэфир получают из малонил-АСР. Путь начинается с метилирования до метилового эфира малонил-ACP, за которым следует цикл удлинения цепи жирной кислоты с образованием метилового эфира пимелоил-ACP, который затем деметилируется. Пимелоил-АСР превращается в биотин на последних четырех стадиях бициклического кольца, которые сохраняются среди организмов, продуцирующих биотин. Некоторые бактерии синтезируют биотин из пимелоил-КоА, полученного из пимелата. Биотин ковалентно присоединяется к биотин-зависимой карбоксилазе с помощью биотин-белковой лигазы, также известной как холокарбоксилазинсинтаза у млекопитающих, с образованием активной холокарбоксилазы. После разложения биотинилированной карбоксилазы в биоцитин ее дополнительно разлагают биотинидазой с высвобождением свободного биотина, который рециркулирует в синтезе холокарбоксилазы. Биотин катаболизируется путем бета-окисления боковой цепи валериановой кислоты или окисления серы в гетероциклическом кольце.

Связанные метаболические пути выделены зелеными прямоугольником, а связанные соединения выделены синими кружками. Красным кружком выделен малонил-АСР, как начальная точка метаболизма.

Метаболический путь биотина в разных доменах жизни


Danio rerio (Данио-рерио)

Царство: 	Animalia
Отряд: 	Chordata
Класс: 	Actinopterygii
Порядок: 	Cypriniformes
Семейство: 	Cyprinidae
Подсемейство: 	Danioninae
Род: 	Danio   
               

У данио-рерио не происходит синтеза биотина, поскольку отсутствует большинство ферментов. (хотя в пути biotin -> Biotinyl-5'-AMP -> Holo-carboxylase присутствуют все ферменты, кроме EC 6.2.1.11 - biotin---CoA ligase) Он поступает в организм с пищей.


Thermococcus sp. 4557 arc

Домен: 	Archaea
Царство: Euryarchaeota
Класс: 	Thermococci
Порядок: Thermococcales
Семейство: Thermococcaceae   
               

Болшинство ферментов для синтеза биотина отсутствует, однако интересно заметить, что найден фермент EC 2.8.1.6 biotin synthase - биотин синтетаза, который из детиобиотина делает биотин.


Escherichia coli K-12 DH10B (Кишечная палочка)

Царство: Bacteria
Отряд: Proteobacteria
Класс: Gammaproteobacteria
Порядок: Enterobacterales
Семейство: Enterobacteriaceae
Род: Escherichia    
               

Согласно карте у кишечной палочки происходит синтез биотина по основному пути, через метилирования малонина, образования пименоила, из чего синтезируется биотин.

Реакция гидрирования Эноилглутарил- [acp] метилового эфира

REACTION:R10118

Enoylglutaryl-[acp] methyl ester + NADPH + H+ <=> Glutaryl-[acp] methyl ester + NADP+

Contacts: vorobiovarita@kodomo.fbb.msu.ru

© vorobiovarita 2018