Ксилозни метаболизам
D-Ксилоза је петоугљенична алдоза (пентозни моносахарид) који може да буде катаболисан или метаболисан у корисне продукте у разним организмима.
Постоје бар четири различита пута за катаболизам D-ксилозе: оксидо-редуктазни пут је присутан код еукариотских микроорганизама. Прокариоти типично користе изомеразни пут, а два оксидативна пута, звана Вејмберг и Дахмсов пут респективно, су исто тако прусутна код прокариотских микроорганизама.
Биохемијски путеви[уреди | уреди извор]
Оксидо-редуктазни пут[уреди | уреди извор]
Овај пут се такође назива „ксилоза редуктаза-ксилитол дехидрогеназа” или XР-XДХ пут. Ксилозна редуктаза (XР) и ксилитолна дехидрогеназа (XДХ) су прва два ензима у овом путу. XР редукује D-ксилозу до ксилитола користећи НАДХ или НАДПХ. Ксилитол се затим оксидује до D-ксилулозе посредством XDH, користећи кофактор НАД. У задњем кораку D-ксилулоза се фосфорилује киназом која користи АТП, XК, чиме настаје D-ксилулоза-5-фосфат који је један од интермедијера у путу пентоза фосфата. Због различитих кофактора потребних у овом путу и степена у коме су они доступни за употребу, имбаланс кофактора може да доведе до акумулације интермедијера ксилитола кад нема довољно регенерисаног НАД. До тога типично долази под условима ограниченог приступа кисеонику, или кад је квасац вештачки модификован за ферментацију ксилозе користећи оксидо-редуктазни пут. То је ређа појава код природних квасаца који ферментишу ксилозу, јер они имају биохемијске механизме за регенерацију НАД при ограниченом приступу кисеоника.
Изомеразни пут[уреди | уреди извор]
У овом путу ензим ксилозна изомераза конвертује D-ксилозу директно у D-ксилулозу. D-ксилулоза се затим фосфорилише до D-ксилулоза-5-фосфата као и у оксидо-редуктазном путу. У равнотежи, реакција изомеразе резултира у смеши 83% D-ксилозе и 17% D-ксилулозе јер је конверзија ксилозе у ксилулозу енергетски неповољна.
Вејмбергов пут[уреди | уреди извор]
Вејмбергов пут[1] је оксидативни пут где се D-ксилоза оксидује у D-ксилоно-лактон посредством D-ксилоза дехидрогеназе, чему следи лактоназа која хидролизује лактон до D-ксилонске киселине. Ксилонатна дехидратаза одваја молекул воде чиме се формира 2-кето 3-дезокси-ксилонат. Једна друга дехидратаза формира 2-кето глутарат семиалдехид који се накнадно оксидује до 2-кетоглутарата.
Дахмсов пут[уреди | уреди извор]
Дахмов пут[2] започиње са Вејмберговим путем али се 2-кето-3 дезокси-ксилонат раздваја алдолазом до пирувата и гликолалдехида.
Референце[уреди | уреди извор]
- ^ Wеимберг, Р. (1961). „Пентосе оxидатион бy Псеудомонас фраги”. Ј. Биол. Цхем. 236: 629—636. ПМИД 13783864.
- ^ Дахмс АС (1974). „3-Деоxy-D-пентулосониц ацид алдоласе анд итс роле ин а неw патхwаy оф D-xyлосе деградатион”. Биоцхем Биопхyс Рес Цоммун. 60 (4): 1433—1439. ПМИД 4423285. дои:10.1016/0006-291X(74)90358-1.