Rasvhapete süntees algab atsetüülkoensüüm A -st ja vastab ligikaudu nende lagunemise vastupidisele teele; rasvhapete sünteesis lisatakse atsetüül -koensüümile A rida vesinikkarbonaadi fragmente.
Rasvhapete süntees on täielikult tsütoplasmaatiline (st ensüüme, mis seda sünteesi katalüüsivad, leidub tsütoplasmas). Atsetüülkoensüüm A, mida kasutatakse tsütoplasmas rasvhapete sünteesiks, on mitokondriaalset päritolu: väike osa transporditakse läbi karnitiini kahe atsüültransferaasi ensüümi (üks tsütoplasmaatiline ja üks mitokondriaalne) ja translokaasi ensüümi toimel. Osa atsetüülist mitokondriaalset päritolu koensüüm A saadakse spetsiaalsel viisil: tsitraadi lüaas (nimi tuleneb selle tee esimesest ensüümist).
Mitokondrites esinev atsetüülkoensüüm A pärineb glükolüüsist pärast püruvaadi dehüdrogenaasi toimet; Atsetüülkoensüüm A läbib ensüümi tsitraadi süntaasi toimimise: see ensüüm katalüüsib tsitraadi moodustumist atsetüülkoensüümi A reaktsioonil oksaloatsetaadiga. Kui Krebsi tsükkel suudab rahuldada energiavajaduse, algab tsitraat (vajalik kogus Krebsi tsükkel) võib lahkuda mitokondritest ja jõuda tsütoplasmasse, kus tsitraatlüaasi ensüüm, kulutades energiat, muudab selle tagasi atsetüülkoensüümiks A ja oksaloatsetaadiks. Sel viisil on atsetüülkoensüüm A saadaval tsütoplasmas; moodustunud oksaloatsetaat tuleb aga tagasi viia mitokondritesse, et see oleks taas saadaval tsitraadi süntaasi ensüümi jaoks.
Seejärel muundatakse oksaloatsetaat ensüümi toimel malaadiks malaatdehüdrogenaas tsütoplasmaatiline (tsütoplasmaatiline NADH kulub): malaat on läbilaskev metaboliit ja võib uuesti siseneda mitokondritesse, kus see mitokondriaalse malaatdehüdrogenaasi ensüümi toimel muundatakse oksaloatsetaadiks (saadakse ka NADH); tsütoplasmaatiline patsient võib alternatiivselt läbi viia õunensüümi, mis viib läbi dekarboksüülimise ja dehüdrogeenimise, muutmise püruvaadiks. Õunensüüm töötab NADP + peal (see sarnaneb nikotiinamiidadenindinukleotiidiga, kuid erinevalt sellest on selle fosforrühm teise hüdroksüülrühma ühes kahest riboosiühikust), seetõttu tekib malaadist püruvaadiks üleminekul NADPH ( mida kasutatakse biosünteesis) Seejärel siseneb püruvaat mitokondritesse, kus see muundatakse püruvaatkarboksülaasi toimel oksaloatsetaadiks või püruvaadi dehüdrogenaasi kaudu atsetüülkoensüümiks A.
Vaatame näidet: palmitiinhappe (kuusteist süsinikuaatomiga ahelat) sünteesimiseks on vaja kaheksat atsetüülkoensüümi A molekuli, kuid ainult ühte neist kasutatakse sellisena: seitse atsetüülkoensüümi A molekuli muudetakse ensüümi " atsetüülkoensüüm A karboksülaas (see ensüüm kasutab CO2 molekuli ja selle kofaktorina on biotiin).
Atsetüülkoensüüm A karboksülaasi ensüüm võib eksisteerida peaaegu mitteaktiivses dispergeeritud kujul ja aktiivses agregaatvormis (umbes kakskümmend ühikut); üleminek hajutatud vormilt agregaatvormile toimub siis, kui tsütoplasmas on tsitraadi kõrge kontsentratsioon: tsitraat on atsetüülkoensüüm A karboksülaasi ensüümi positiivne modulaator.
Atsetüülkoensüüm A karboksülaasi ensüümil on teisi positiivseid (insuliin) ja negatiivseid (glükagoon, adrenaliin ja atsüülkoensüüm A) modulaatoreid.
Analüüsime rasvhapete sünteesi bakteris escherichia coli, milles see süntees toimub seitsme erineva valgu toimel; eukarüootsetes rakkudes on rasvhapete sünteesi mehhanism sarnane bakterite omaga, kuid eukarüootides on sünteesi eest vastutavad seitse ensüümi rühmitatud kaheks multiensüümikompleksiks A ja B.
Bakterites kodeerivad seitse erinevat geeni:
- ACP (atsüülkandjavalk);
- AKV-atsetüül-transatsetülaas;
- ACP. Malonüül -transatsetülaas;
- β-ketoatsüül-ACP süntaas (kondenseeruv ensüüm);
- β-keto-atsüül-AKV reduktaas;
- D-β-hüdroksüatsüüldehüdraas;
- enoil-ACP redigeeritud.
Eukarüootides kodeerivad kaks geeni:
Allüksus A
AKV;
Kondenseeriv ensüüm
β-keto-atsüül-AKV reduktaas.
Allüksus B.
AKV-atsetüül-transatsetülaas;
AKV-malonüül-transatsetülaas;
D-β-hüdroksüatsüüldehüdraas;
enoil-ACP redigeeritud.
Escherichia coli seitse valku on paigutatud nii, et nende keskel on keskne (AKV) ja ülejäänud kuus.
Selle ensümaatilise toimega on seotud kaks sulfhüdrüülrühma: üks tsüsteiinile ja teine fosfopanteteiini pikale õlale; ACP seondub substraadiga, mis viiakse fosfopanetheiini haru kaudu kokku teiste ensüümidega, mis on seega võimelised oma ensümaatilist toimet teostama.
Atsetüül-koensüüm A (AKV-atsetüül-transatsülaasi abil) seondub AKV-ensüümiga (täpsemalt tsüsteiini väävliga, mis moodustab tsüsteüülderivaadi) ja vabaneb koensüüm A; seejärel sekkub AKV-malonüül-transatsülaas, mis katalüüsib fosforopantetheiinil (ka selles protsessis vabaneb koensüüm A, mis oli algselt seotud malonüüliga).
Järgmine etapp hõlmab β-ketoatsüül-AKP süntaasi, mis on kondenseeruv ensüüm: see võimaldab kahe luustiku sulandumist; malonüül on kergesti dekarboksüülitud ja moodustub atsetüülderivaadi tsüsteiini karbonüül: tsüsteiin vabaneb ja moodustub β-keto (atsetüülatsetüül) fosfopantetiini derivaat.
Seejärel sekkub β-ketoatsüül-ACP reduktaas, mis redutseerib karbonüüli edasi AKV ensüümiks (NADPH moodustab hüdroksiidi, mis redutseeritakse NADP +-ks).
Nüüd toimib 3-hüdroksüatsüül-AKV dehüdraas (tekib dehüdratsioon), mis viib küllastumata süsteemi (alkeen) moodustumiseni.
Järgmine protsess hõlmab enoüül-AKV-reduktaasi (see teostab hüdrogeenimist: moodustub alkaan ja NADPH redutseeritakse NADP +-ks).
Viimane faas hõlmab esimesest tsüklist saadud atsüülprodukti muundamist ühendiks, mis on võimeline alustama teist tsüklit: transatsülaasi ensüüm kannab atsüüli tsüsteiinile, jättes vabaks pantetiini koha, mis on nüüd valmis siduma teise malonüül.
Β-oksüdeerimisel kasutatakse FAD-i molekuli küllastumata a-β-metaboliidi trans-enoüül-koensüümi A saamiseks dehüdrogeenimise teel; rasvhapete sünteesis kasutatakse selle asemel NADPH molekuli, mis põhjustab vastupidise reaktsiooni.
Tavaliselt sünteesitakse kuueteistkümne süsinikuaatomiga rasvhappeid, kuid võib toota ka kaheksateistkümne, kahekümne või kahekümne kahe süsinikuaatomiga rasvhappeid; seejärel rasvhapped esterdatakse, moodustades aktiveeritud glütserooliga (st glütserool-3-fosfaadiga) triglütseriide. Viimast saab ensüümi toimel saada dihüdroksüatsetoonfosfaadist glütseroolfosfaatdehüdrogenaas või glütseroolist ensüümi kaudu glütserooli kinaas.
Sünteesitud rasvhapped tuleb saata rasvkoesse; neid transporditakse vereringesse triglütseriidide kujul või osaliselt sellisena, kasutades transportervalku, milleks on albumiin.
.jpg)
