Пиридоксаль-5-фосфат: кофермент витамина B6¶

Пиридоксаль-5-фосфат (ПЛФ, пиридоксальфосфат) — фосфорилированное производное пиридоксаля, одна из трёх природных форм витамина B6. Представляет собой активный кофермент, участвующий в более чем 140 ферментативных реакциях, преимущественно связанных с метаболизмом аминокислот. Химически является альдегидом, содержащим гидроксиметильную группу в положении 5 пиридинового кольца, этерифицированную фосфорной кислотой.

¶Химическая структура

Молекулярная формула ПЛФ — C₈H₁₀NO₆P, молярная масса около 247,14 г/моль. В основе лежит пиридиновое кольцо с заместителями: альдегидной группой в положении 4, гидроксиметильной — в положении 5 (фосфорилированной) и метильной — в положении 2. Альдегидная группа играет ключевую роль в катализе, образуя шиффово основание с аминогруппой субстрата. В физиологических условиях ПЛФ существует в виде аниона и обычно нековалентно связан с белковой частью фермента.

¶Биохимическая роль

ПЛФ служит простетической группой ферментов класса трансфераз, прежде всего аминотрансфераз (трансаминаз) — аспартатаминотрансферазы (АСТ) и аланинаминотрансферазы (АЛТ). Механизм действия основан на образовании альдимина между альдегидной группой кофермента и α-аминогруппой аминокислоты. Это обеспечивает протекание реакций:

• трансаминирования (перенос аминогруппы);
• декарбоксилирования (синтез биогенных аминов — серотонина, дофамина, ГАМК, гистамина);
• рацемизации и β-элиминирования;
• отщепления и замены боковых цепей аминокислот.

Помимо метаболизма аминокислот, ПЛФ участвует в синтезе гема, сфинголипидов, ниацина из триптофана, а также в гликогенолизе (в составе гликогенфосфорилазы) и в регуляции экспрессии стероидных гормонов.

¶Метаболизм

ПЛФ не поступает с пищей напрямую в значимых количествах. Он образуется внутриклеточно путём фосфорилирования пиридоксаля, пиридоксамина и пиридоксола ферментом пиридоксалькиназой, использующим АТФ. Обратная реакция катализируется пиридоксальфосфатфосфатазой. Основной транспортный пул витамина B6 в крови — пиридоксаль-5-фосфат, связанный с альбумином. Выведение происходит через печень с образованием 4-пиридоксиновой кислоты.

¶Клиническое значение

Дефицит ПЛФ возникает при недостатке витамина B6, а также при ряде наследственных и приобретённых состояний. Клинические проявления включают:

• микроцитарную (сидеробластную) анемию;
• периферическую нейропатию;
• судороги у младенцев (пиридоксин-зависимые эпилепсии);
• себорейный дерматит, хейлит, глоссит;
• нарушения метаболизма триптофана.

Уровень ПЛФ в плазме крови используется как лабораторный маркер обеспеченности организма витамином B6. Определённые лекарства (изониазид, пеницилламин, гидралазин) инактивируют кофермент, что требует дополнительного приёма пиридоксина.

¶Применение

В медицине ПЛФ применяется в составе лекарственных препаратов (например, пиридоксальфосфат в таблетированной форме) для коррекции дефицита витамина B6, при лечении наследственных энзимопатий, некоторых форм анемии и неврологических расстройств. В биохимических лабораториях ПЛФ используется как компонент реакционных смесей для определения активности трансаминаз. В пищевой промышленности и клеточных культурах применяется как источник витамина B6 в составе питательных сред.

¶Регуляторные аспекты

ПЛФ участвует в регуляции транскрипции стероидных рецепторов: он способен модулировать связывание глюкокортикоидного и андрогенного рецепторов с ДНК, влияя на экспрессию генов. Высокие дозы пиридоксина (не ПЛФ) при длительном приёме могут вызывать сенсорную нейропатию, что ограничивает бесконтрольное применение витаминных добавок.