Коферменты из витаминов группы B
Большинство витаминов группы B превращается в коферменты — небольшие молекулы, необходимые для работы определённых ферментов 1234.
| Витамин | Кофермент | Ферменты или реакции | Дефицит |
|---|---|---|---|
| Тиамин (B1) | Тиаминпирофосфат | Пируватдегидрогеназа, 2-оксоглутаратдегидрогеназа и дегидрогеназа 2-оксокислот с разветвлённой цепью; транскетолаза 1 | Бери-бери, энцефалопатия Вернике 1 |
| Рибофлавин (B2) | ФМН, ФАД | Глутатионредуктаза, MTHFR 2 | Арибофлавиноз: хейлоз, глоссит, анемия 2 |
| Ниацин (B3) | НАД+, НАДФ+ | Дегидрогеназы 3 | Пеллагра 3 |
| Пантотеновая кислота (B5) | Кофермент А | Перенос ацильных групп 5 | Встречается редко 5 |
| Витамин B6 | Пиридоксаль-5′-фосфат | Аминотрансферазы, декарбоксилазы, гликогенфосфорилаза 4 | Микроцитарная анемия, судороги 4 |
| Биотин (B7) | Связанный с ферментом биотин | Ацетил-КоА-карбоксилаза, пируваткарбоксилаза, пропионил-КоА-карбоксилаза и β-метилкротонил-КоА-карбоксилаза 6 | Дерматит, выпадение волос, атаксия 6 |
| Фолаты (B9) | Тетрагидрофолат | Перенос одноуглеродных фрагментов при синтезе оснований ДНК и метионина 7 | Мегалобластная анемия 8 |
| Витамин B12 | Метилкобаламин, аденозилкобаламин | Метионинсинтаза, метилмалонил-КоА-мутаза 9 | Мегалобластная анемия, миелонейропатия 8 |
В пируватдегидрогеназном комплексе компонент E1 с участием тиаминпирофосфата декарбоксилирует пируват и восстановительно ацетилирует липоильную группу компонента E2; затем E2 переносит ацетильную группу на кофермент А, а E3 с участием ФАД и НАД+ вновь окисляет дигидролипоильную группу 10.
- S-Ацетилдигидролипоил-E2Дигидролипоил-E2Дигидролипоамидацетилтрансфераза (E2; DLAT)Кофермент А → ацетил-КоА
- Дигидролипоил-E2Липоил-E2Дигидролипоамиддегидрогеназа (E3; DLD)ФАД, НАД+ → НАДНЭлектроны переносятся с дигидролипоильной группы на ФАД, а затем на НАД+
- Липоил-E2S-Ацетилдигидролипоил-E2Пируватдегидрогеназа (E1; PDHA1, PDHB)Тиаминпирофосфат, Mg2+, Пируват → CO2Декарбоксилирует пируват, затем восстановительно ацетилирует липоильную группу
При дефиците B12 фолаты задерживаются в форме 5-метилтетрагидрофолата, как описано в главе об обмене одноуглеродных фрагментов 8.
Витамин C и коллаген
Витамин C должен поступать в организм человека с пищей; он необходим для синтеза коллагена — основного белка кожи, костей и соединительной ткани 11.
Аскорбат поддерживает ион металла в составе диоксигеназ в восстановленном состоянии, а пролил- и лизилгидроксилазам проколлагена он необходим для проявления максимальной активности 11. Пролил-4-гидроксилаза — фермент, содержащий негемовое железо, — образует 4-гидроксипролин, который значительно повышает термостабильность тройной спирали коллагена 12. У взрослых цинга, проявляющаяся кровоточивостью дёсен, кровоподтёками и плохим заживлением ран, развивается при концентрации аскорбата в плазме ниже 10 µmol/L; для её предотвращения достаточно 10 mg витамина C в сутки 11.
Витамин K и варфарин
Витамин K необходим для активации ряда белков свёртывания крови, а варфарин действует, блокируя его регенерацию 13.
γ-Глутамилкарбоксилаза превращает остатки глутамата факторов II, VII, IX и X и протеинов C, S и Z в остатки γ-карбоксиглутамата, одновременно окисляя гидрохинон витамина K до эпоксида 13. Эпоксидредуктаза витамина K восстанавливает эпоксид до хинона, а затем до гидрохинона; варфарин ингибирует обе реакции 14.
- Гидрохинон витамина KЭпоксид витамина Kγ-Глутамилкарбоксилаза (GGCX)Глутамат → γ-карбоксиглутамат, CO2, O2Карбоксилирует факторы II, VII, IX и X и протеины C, S и Z
- Эпоксид витамина KХинон витамина KЭпоксидредуктаза витамина K (VKORC1)ВарфаринПри каждом восстановлении окисляются два цистеина активного центра фермента
- Хинон витамина KГидрохинон витамина KЭпоксидредуктаза витамина K (VKORC1)Варфарин
Эту редуктазу кодирует ген VKORC1; вариант c.-1639G>A в его промоторе снижает экспрессию фермента и необходимую дозу варфарина 15. Дефицит витамина K удлиняет протромбиновое время и вызывает кровотечения 13. В странах Западной Европы при отсутствии профилактики частота поздних кровотечений, обусловленных дефицитом витамина K, составляла 4,4–7,2 случая на 100 000 новорождённых; относительный риск оценивался в 81 13.
Витаминные добавки у взрослых без дефицита
В испытаниях с участием взрослых без выявленного дефицита витаминные добавки почти или совсем не защищали от сердечно-сосудистых заболеваний, рака и смерти 16.
Согласно обзору данных, подготовленному для Рабочей группы по профилактическим услугам США (USPSTF), в двух испытаниях с участием 15 031 человека приём витамина C по 500 mg в сутки в течение 3–8 лет пользы не принёс 16. Приём поливитаминов был связан с более низкой заболеваемостью раком (отношение шансов 0,93; 95% ДИ 0,87–0,99; 4 испытания, 48 859 участников); в испытаниях с достаточной статистической мощностью абсолютная разница составила от −0,2 до −1,2 процентного пункта 16.