Біосинтез жирних кислот

Біосинтез жирних кислот каталізується синтазою жирних кислот. Ця ферментна система локалізована в цитоплазмі і потребує якості затравки в ацетил-КоА. У циклічної реакції одна молекула подовжується семикратно на С2-ланки. В якості кінцевого продукту реакції утворюється аніон С16-кислоти, пальмітат. Фактичний субстрат реакції подовження ланцюга Малоні-КоА на кожній стадії конденсації отщепляет карбоксильну групу в виду СО2. Відновлювачем в синтезі жирних кислот є НАДФН + Н +. В результаті на синтез однієї молекули пальмітату витрачається одна молекула ацетил-КоА, 7 молекул Малоні-КоА і 14 молекул НАДФН + Н +; при цьому утворюються 7 молекул СО2, 6 молекул H2O, 8 молекул КоА і 14 молекул НАДФ +.

А. синтази жирних кислот

Синтаза жирних кислот хребетних складається з двох ідентичних пептидних ланцюгів, т. Е являє собою гомодимер. Кожна з двох пептидних ланцюгів, представлених на малюнку у вигляді половинок кулі, може каталізувати сім різних реакцій ([1] – [7]), з яких складається синтез пальмитата. Просторове об’єднання декількох послідовних реакцій в такому Мультиферментний комплексі має ряд принципових переваг порівняно з окремими ферментами; предотвращаются конкурентні реакції, послідовні реакції узгоджені як на конвеєрі, реакції протікають особливо ефективно завдяки високій концентрації субстрату через незначні втрат за рахунок дифузії.
Кожна половинка синтази жирних кислот може зв’язувати субстрат тіолсложноефірной зв’язком (ацильний або ацетильную залишок) по двох SH-групами: цістеінового залишку (Cys-SH) і 4′-фосфопантетеіновой групи (Pan-SH). Pan-SH, дуже схожий на кофермент А (див. Рис. 111), пов’язаний з доменом синтази, який називають ацілпереносящім білком [АПБ (ACP). Ця частина ферменту функціонує як “довга рука”, яка фіксує субстрат і передає його від одного реакційного центру до іншого. Цікаво відзначити, що реакція при цьому залежить від узгодженості дії обох половинок синтази. Тому фермент функціонально активний тільки у вигляді димеру.

Активність мультиферментного комплексу просторово розподілена по трьох різних доменах. Домен 1 каталізує перенесення субстратів ацетил-КоА і Малоні-КоА [АПБ] – S-ацетилтрансферазою [1] і [АПБ] – S-малонілтрансферазой [2] і подальшу конденсацію обох партнерів 3-оксоаціл – [АПБ] – сінтазой [3] , домен 2 відновлює зростаючу ланцюг жирної кислоти за допомогою 3-оксоаціл – [АПБ] – редуктази [4], 3-гідроксіаціл – [АПБ] – дегідратази [5] і еноіл – [АПБ] – редуктази [6]. Нарешті, домен 3 після семи циклів подовження ланцюга каталізує вивільнення готового продукту за допомогою ацил – [АПБ] – гідролази [7].

Б. Реакції синтази жирних кислот

Біосинтез пальмитата (на схемі внизу) починається з перенесення ацетилової групи на вже згаданий залишок цистеїну (Cys-SH) [1] і малонільной групи на 4-фосфопантетеін (Pan-SH) в АПБ [2]. Подовження ланцюга відбувається внаслідок перенесення ацетилової групи на вуглецевий атом С-2 малонільного залишку (блакитна стрілка), причому вільна карбоксильная група відщеплюється у вигляді СО2 [3]. Наступні три стадії реакції, а саме відновлення 3-оксогрупи [4], відщеплення води [5] і знову відновлення [6], призводять до жирної кислоти з чотирма вуглецевими атомами. Ацілтрансферази [1] переносить цей проміжний продукт на цістеінового залишок, звільняючи Pan-SH для приєднання наступного малонільного залишку. Після семи циклів ацил – [АПБ] – гідролаза [7] “впізнає” і звільняє кінцевий продукт – молекулу пальмітинової кислоти.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 2.50 out of 5)

Біосинтез жирних кислот