펜 토스의 인산 경로 같은 육탄 당 모노 인산의 전환이라고는, 그 최종 생성물 인 riboses 필요한 염기와 같은 DNA, RNA, ATP, NADH 같은 핵산 합성 경로를위한 기초 대사 경로이다 FAD 및 코엔자임 A.
또한 다양한 효소 반응에 사용되는 NADPH (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate)를 생산합니다. 이 경로는 매우 역동적이며 세포의 순간적인 필요에 따라 제품을 조정할 수 있습니다.
ATP (adenosine triphosphate)는 가수 분해가 광범위한 생화학 반응과 결합 될 수 있기 때문에 세포의 "에너지 통화"로 간주됩니다.
마찬가지로 NADPH는 지방산의 환원 합성, 콜레스테롤 합성, 신경 전달 물질 합성, 광합성 및 해독 반응 등에 필수적인 2 차 에너지 통화입니다.
NADPH와 NADH는 구조가 유사하지만 생화학 반응에서 서로 바꿔서 사용할 수 없습니다. NADPH는 환원성 생합성을위한 특정 대사 산물의 산화에서 자유 에너지의 활용에 참여합니다.
대조적으로, NADH는 ATP를 합성하기 위해 대사 산물의 산화로부터 자유 에너지를 활용하는 데 관여합니다.
역사와 위치
이 경로의 존재에 대한 징후는 1930 년에 NADP +를 발견 한 연구원 Otto Warburg 덕분에 시작되었습니다 .
특정 관찰을 통해 경로, 특히 불소 이온과 같은 해당 분해 억제제의 존재 하에서 호흡의 지속을 발견 할 수있었습니다.
그런 다음 1950 년 과학자 Frank Dickens, Bernard Horecker, Fritz Lipmann 및 Efraim Racker는 오탄당 인산 경로를 설명했습니다.
유선, 지방 조직 및 신장과 같이 콜레스테롤과 지방산의 합성에 관여하는 조직에는 고농도의 오탄당 인산 효소가 있습니다.
간은 또한이 경로의 중요한 조직입니다.이 조직에서 포도당 산화의 약 30 %는 오탄당 인산 경로의 효소 덕분에 발생합니다.
풍모
5 탄당 인산 경로는 세포에서 탄소 항상성을 유지하는 역할을합니다. 마찬가지로, 경로는 아미노산 합성에 관여하는 뉴클레오티드 및 분자의 전구체 (펩티드와 단백질의 구성 요소)를 합성합니다.
효소 반응을위한 환원력의 주요 원천입니다. 또한 단백 동화 반응 및 산화 스트레스에 대한 방어 과정에 필요한 분자를 제공합니다. 경로의 마지막 단계는 스트레스 상황에서 산화 환원 과정에서 중요합니다.
단계
5 탄당 포스페이트 경로는 세포 세포질에서 두 단계로 구성됩니다. 산화성 단계는 포도당 -6- 포스페이트를 리보스 -5- 포스페이트로 산화시켜 NADPH를 생성합니다. 및 3, 4, 5, 6 및 7 개의 탄소 당의 상호 전환을 포함하는 비산 화성 하나.
이 경로는 해당 과정의 대안 인 Calvin주기 및 Entner – Doudoroff 경로와 공유되는 반응을 나타냅니다.
산 화상
산화 단계는 탄소 1에서 포도당 -6- 인산 분자의 탈수 소화로 시작됩니다.이 반응은 NADP +에 대해 높은 특이성을 갖는 효소 포도당 -6- 인산 탈수소 효소에 의해 촉매됩니다 .
이 반응의 생성물은 6- 포스 포노 글루 콘 -δ- 락톤입니다. 이 생성물은 효소 락토 나아 제에 의해 가수 분해되어 6- 포스 포 글루코 네이트를 생성합니다. 후자의 화합물은 효소 6-phosphogluconate dehydrogenase에 의해 흡수되어 ribulose 5-phosphate가됩니다.
효소 포스 포펜 토스 이성화 효소는 리불 로스 5- 포스페이트의 이성 질화에 의한 리보스 5- 포스페이트의 합성을 포함하는 산화 단계의 최종 단계를 촉매합니다.
이 일련의 반응은이 효소 경로에 들어가는 포도당 6- 인산의 모든 분자에 대해 두 분자의 NADPH와 한 분자의 리보스 5- 인산을 생성합니다.
일부 세포에서 NADPH에 대한 요구 사항은 리보스 5- 포스페이트에 대한 요구 사항보다 큽니다. 따라서 트랜스 케 톨라 아제와 트랜스 알 돌라 아제는 리보스 5- 인산을 취하여 글리 세르 알데히드 3- 인산과 과당 6- 인산으로 전환하여 비 산화 단계로 전환합니다. 이 마지막 두 화합물은 해당 경로에 들어갈 수 있습니다.
비산 화상
단계는 효소 pentose-5-phosphate epimerase에 의해 촉매되는 epimerization 반응으로 시작됩니다. Ribulose-5-phosphate는이 효소에 흡수되어 xylulose-5-phosphate로 전환됩니다.
생성물은 조효소 티아민 피로 인산염 (TTP)과 함께 작용하는 효소 트랜스 케톨 라제에 의해 흡수되며, 이는 자일 룰 로스 -5- 인산염이 리보스 -5- 인산염으로의 통과를 촉매합니다. 케토 오스를 알도 오스로 옮기면 글리 세르 알데히드 -3- 포스페이트와 세도 헵툴 로스 -7- 포스페이트가 생성됩니다.
효소 트랜스 알 돌라 아제는 세도 헵툴 로스 -7- 포스페이트 분자에서 글리 세르 알데히드 -3- 포스페이트로 C3를 전달하여 4 탄소 당 (에리트 로스 -4- 포스페이트)과 6 탄소 당 (과당 -6)을 생성합니다. -인산염). 이 제품은 해당 경로를 공급할 수 있습니다.
트랜스 케 토살 효소는 다시 C2를 크 실룰 로스 -5- 포스페이트에서 에리트 로스 -4- 포스페이트로 전달하여 프럭 토스 -6- 포스페이트와 글리 세르 알데히드 -3- 포스페이트를 생성합니다. 이전 단계에서와 같이 이러한 제품은 해당 과정에 들어갈 수 있습니다.
이 두 번째 단계는 NADPH를 생성하는 경로를 ATP 및 NADH 합성을 담당하는 경로와 연결합니다. 더욱이, 과당 -6- 인산과 글리 세르 알데히드 -3- 인산의 생성물은 글루코 네오 제네시스에 들어갈 수 있습니다.
관련 질병
다른 병리학은 이러한 신경근 질환과 다른 유형의 암 사이에서 오탄당 인산 경로와 관련이 있습니다.
대부분의 임상 연구는 포도당 -6- 인산 탈수소 효소의 활성을 정량화하는 데 초점을 맞 춥니 다. 이는 경로를 조절하는 주요 효소이기 때문입니다.
빈혈에 취약한 개체의 혈액 세포에서는 포도당 -6- 인산 탈수소 효소의 효소 활성이 낮습니다. 대조적으로, 후두 암종과 관련된 세포주는 높은 효소 활성을 나타냅니다.
NADPH는 산화 스트레스에 관여하는 활성 산소 종에 대한 보호의 핵심 펩타이드 분자 인 글루타티온의 생산에 관여합니다.
다양한 유형의 암은 오탄당 경로의 활성화를 유발하며 전이, 혈관 신생 및 화학 요법 및 방사선 요법 치료에 대한 반응과 관련이 있습니다.
반면에 만성 육아 종성 질환은 NADPH 생산에 결핍이있을 때 발생합니다.
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