ИЗОЛЕЙЦИН

ИЗОЛЕЙЦИН — алифатическая моноаминокарбоновая к-та, альфа-амино-бета-метил-н-валериановая к-та, относится к аминокислотам с разветвленной углеродной цепью; не синтезируется в организме человека и животных, вследствие чего является незаменимой в питании аминокислотой; генетически обусловленная недостаточность ферментов, участвующих в декарбоксилировании изолейцина, является причиной тяжелого заболевания — кетоацидурии.

Структурная формула изолейцина:

Природный L-изолейцин плавится при 284° (с разложением), умеренно растворим в воде (4,12 г в 100 г воды при 25°); Изоэлектрическая точка (см.) И. находится при pH 5,9; вращает плоскость поляризации вправо ([a]D = + 51,8° в 5 н. HCl).

И. открыт Эрлихом (F. Ehrlich) в 1904 г. в триптическом гидролизате фибрина. Содержится почти во всех белках (см.). Богаты И. яичный альбумин (7,0%), бета-лактоглобулин (5,9%), фибриноген (4,8%); в гемоглобине И. не содержится. В плазме крови человека обнаруживается ок. 1,34 мг% свободного И. С мочой в сутки человек выделяет 14—28 мг И. Получают И. из гидролизатов различных белков, а также путем хим. синтеза. Крайне редко встречающийся в природе D-изолейцин содержится в составе антибиотика бацитрацина.

Выделение и определение И. намного труднее, чем выделение и определение большинства других аминокислот, поскольку И. не дает специфических реакций, а по хроматографическому поведению близок к хроматографии (см.), проявляя хроматограммы реактивом, содержащим нингидрин (лиловое окрашивание).

У микроорганизмов и < растений И. образуется из треонина (см.) через альфа-кетомасляную, альфа-ацето-альфа-оксимасляную, альфа,бета-диокси-бета-метилвалериановую и альфа-кето-бета-метил валериановую к-ты.

При спиртовом брожении из И. образуется один из изоамиловых спиртов (сивушных масел) — 2-метилбутанол (см. Амиловые спирты).

Распадаясь в организме животных и человека, И. сначала подвергается переаминированию (см.) с альфа-кетоглутаровой к-той с образованием альфа-кето-бета-метилвалериановой к-ты, т. е. кетокислоты с разветвленной углеродной цепью. Эта к-та, так же как и другие кетокислоты с разветвленной цепью, образующиеся из лейцина и валина, подвергается декарбоксилировании) с участием КоА и НАД, образуя метилбутирил-КоА. Последний дегидрируется, гидр оксидируется и распадается на ацетил- и пропионил-КоА, которые далее превращаются до углекислоты и воды.

Генетическая недостаточность декарбоксилаз кетокислот с разветвленной цепью (см. валина (см.) или изолейцина (см. схему). При этом в сыворотке крови отмечается высокое содержание изолейцина; большое количество И., а также валина и лейцина выделяется с мочой, придавая ей характерный запах кленового сиропа. В сыворотке крови в аномальных количествах содержится также алло-изолейцин, образующийся, вероятно, из И. У детей, страдающих этой наследственной энзимопатией (кетоацидурией), как правило, вскоре после рождения развивается прогрессирующее неврол, заболевание с выраженной дегенерацией мозга; в тяжелых случаях ребенок обычно погибает в первые недели или месяцы жизни.

При менее тяжелой недостаточности декарбоксилаз кетокислот с разветвленной цепью развивается так наз. интермиттирующая кетонурия, характеризующаяся периодическим появлением в моче кетокислот с разветвленной цепью и аминокислот; при этом моча приобретает запах кленового сиропа. Во время приступов появляются неврол, симптомы (токсическая энцефалопатия), возможен летальный исход. Между приступами патол, явления чаще всего отсутствуют, а выведение кетокислот и аминокислот с мочой находится в пределах нормы. Есть данные, что приступы провоцируются инфекционными заболеваниями и пищей с высоким содержанием белка.

Установлено, что N-концевой изолейцин в молекуле альфа-химотрипсина участвует в осуществлении каталитического акта.

Библиография: Збарский Б. И., Иванов И.И. и Мардашев С. Р. Биологическая химия, Л., 1972; Майстер А. Биохимия аминокислот, пер. с англ., М., 1961.

И. Б. Збарский.