3-Фосфоглицерат: биохимическое значение и методы анализа.
3-Phosphoglyceric acid
3-фосфоглицерат (3PG, PGA): ключевой метаболит гликолиза и цикла Кальвина. Роль в фиксации CO2 и образовании сахаров. Биохимия, цикл Кальвина, гликолиз.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
3-Фосфоглицериновая кислота (3PG, 3 PGA или PGA) является конъюгированной кислотой 3-фосфоглицерата или глицерат-3-фосфата (GP или G3P). Этот глицерат является биохимически важным метаболическим промежуточным соединением как в гликолизе, так и в цикле Кальвина-Бенсона. Анион часто обозначается как PGA применительно к циклу Кальвина-Бенсона. В цикле Кальвина-Бенсона 3-фосфоглицерат обычно является продуктом спонтанного расщепления нестабильного 6-углеродного промежуточного соединения, образующегося при фиксации CO2. Таким образом, для каждой фиксированной молекулы CO2 образуется два эквивалента 3-фосфоглицерата. В гликолизе 3-фосфоглицерат является промежуточным продуктом, следующим за дефосфорилированием (восстановлением) 1,3-бисфосфоглицерата. Единственная фосфатная группа, оставшаяся на молекуле 3 PGA, затем перемещается с концевого углерода на центральный углерод, образуя 2-фосфоглицерат. 1,3-бисфосфоглицерат 3-фосфоглицерат-киназа 3-фосфоглицерат фосфоглицеромутаза 2-фосфоглицерат АДФ АТФ АДФ АТФ 3-фосфоглицерат-киназа фосфоглицеромутаза
3 Phosphoglyceric acid (3PG, 3 PGA, or PGA) is the conjugate acid of 3 phosphoglycerate or glycerate 3 phosphate (GP or G3P). This glycerate is a biochemically significant metabolic intermediate in both glycolysis and the Calvin Benson cycle. The anion is often termed as PGA when referring to the Calvin Benson cycle. In the Calvin Benson cycle, 3 phosphoglycerate is typically the product of the spontaneous scission of an unstable 6 carbon intermediate formed upon CO2 fixation. Thus, two equivalents of 3 phosphoglycerate are produced for each molecule of CO2 that is fixed. In glycolysis, 3 phosphoglycerate is an intermediate following the dephosphorylation (reduction) of 1,3 bisphosphoglycerate. The single phosphate group left on the 3 PGA molecule then moves from an end carbon to a central carbon, producing 2 phosphoglycerate. 1,3 bisphospho glycerate 3 phosphoglycerate kinase 3 phospho glycerate Phosphoglyceromutase 2 phospho glycerate ADP ATP ADP ATP 3 phosphoglycerate kinase Phosphoglyceromutase
Цикл Кальвина-Бенсона
В реакциях, независимых от света (также известных как цикл Кальвина-Бенсона), синтезируются две молекулы 3-фосфоглицерата. RuBP, пятиуглеродный сахар, подвергается фиксации углерода, катализируемой ферментом рубиско, в результате чего образуется нестабильное шестиуглеродное промежуточное соединение. Это промежуточное соединение затем расщепляется на две отдельные трех углеродные молекулы 3-ФГА. Одна из образовавшихся молекул 3-ФГА продолжает цикл Кальвина-Бенсона для регенерации в RuBP, а другая восстанавливается до одной молекулы глицеральдегид-3-фосфата (Г3Ф) в два этапа: фосфорилирование 3-ФГА в 1,3-бисфосфоглицериновую кислоту посредством фермента фосфоглицераткиназы (реакция, обратная той, что наблюдается в гликолизе), и последующий катализ глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназой с образованием Г3Ф. Г3Ф в конечном итоге реагирует с образованием сахаров, таких как глюкоза или фруктоза, или более сложных крахмалов.
In the light independent reactions (also known as the Calvin Benson cycle), two 3 phosphoglycerate molecules are synthesized. RuBP, a 5 carbon sugar, undergoes carbon fixation, catalyzed by the rubisco enzyme, to become an unstable 6 carbon intermediate. This intermediate is then cleaved into two, separate 3 carbon molecules of 3 PGA. One of the resultant 3 PGA molecules continues through the Calvin Benson cycle to be regenerated into RuBP while the other is reduced to form one molecule of glyceraldehyde 3 phosphate (G3P) in two steps: the phosphorylation of 3 PGA into 1,3 bisphosphoglyceric acid via the enzyme phosphoglycerate kinase (the reverse of the reaction seen in glycolysis) and the subsequent catalysis by glyceraldehyde 3 phosphate dehydrogenase into G3P. G3P eventually reacts to form the sugars such as glucose or fructose or more complex starches.
Измерение
3-фосфоглицерат можно разделять и измерять с помощью бумажной хроматографии, а также колоночной хроматографии и других хроматографических методов разделения. Его можно идентифицировать с использованием газовой хроматографии и жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии, и методы тандемной масс-спектрометрии оптимизированы для его количественного определения.
3 phosphoglycerate can be separated and measured using paper chromatography as well as with column chromatography and other chromatographic separation methods. It can be identified using both gas chromatography and liquid chromatography mass spectrometry and has been optimized for evaluation using tandem MS techniques.