Синтез жирных кислот

ОКИСЛЕНИЕ ЖИРНЫХ КИСЛОТ В ПЕРОКСИСОМАХ

Окисление жирных кислот в пероксисомах составляет около 30 % всего их окисления. В пероксисомах окисляются необычные жирные кислоты (с длинной углеводородной цепью, дикарбоновые, с разветвленным радикалом). Укорочение радикала в пероксисомах происходит до тех пор, пока не образуется ацил-КоА со средней длиной цепи. Образующийся ацил-КоА с С-8 впоследствии подвергается дальнейшему окислению в митохондриях.

Первоначальная стадия дегидрирования в ходе пероксисомного окисления жирных кислот протекает с образованием Н₂О₂, а не ФАДН₂. Перекись водорода удаляется с помощью каталазы. Все последующие реакции аналогичны происходящим в митохондриях, хотя катализируются они изоферментами пероксисом.

Субстраты синтеза жирных кислот. Предшественником является ацетил-КоА, процесс протекает в цитозоле (рис. 13.3). Ацетил-КоА образуется из пирувата под действием митохондриального пируватдегидрогеназного комплекса. Внутренняя митохондриальная мембрана непроницаема для ацетил-КоА. В митохондриях фермент цитратсинтаза катализирует реакцию образования цитрата из ацетил-КоА и ЩУК. Цитрат выходит из митохондрий в цитоплазму. В цитозоле фермент АТФ-цитратлиаза расщепляет цитрат до ацетил-КоА и ЩУК.

Рис. 13.3. Субстраты для синтеза жирных кислот. Переход ацетил-КоА из митохондрий в цитозоль

Ферменты синтеза жирных кислот. В биосинтезе насыщенных жирных кислот участвуют два ферментных комплекса: ацетил-КоА карбоксилаза и ацилсинтетаза (рис. 13.4).

Рис. 13.4. Схема реакций синтеза жирных кислот

Ацилсинтетазный мультиферментный комплекс. Комплекс содержит ацилпереносящий белок (АПБ) в качестве своеобразного ядра. Другими ферментами комплекса являются b-кетоацилсинтетаза (КС), малонилтрансфераза (МТ), b-кетоацилредуктаза (КР), b-гидро-ксиацилдегидратаза (ГД), еноилредуктаза (ЕР) и ацилтрансацетилаза (АТ).

Ацетил-КоА карбоксилаза катализирует ключевую реакцию в синтезе жирных кислот:

Цитрат активирует фермент. Ацетил-КоА карбоксилаза подвергается обратимому фосфорилированию/дефосфорилированию; цАМФ-зависимая протеинкиназа ингибирует ферментативную активность, а фосфатаза — активирует. На этом основана гормональная регуляция активности ацетил-КоА карбоксилазы. Повышенные концентрации малонил-КоА и ацил-КоА аллостерически ингибируют активность этого фермента.

За 7 таких циклов образуется насыщенная жирная кислота с 16 углеродными атомами. В общем виде это выглядит следующим образом:

ацетил-КоА + 7 малонил-КоА + 14 НАДФН^.Н⁺ + 14 Н⁺ ¾¾¾¾®
пальмитат + 7 СО₂ + 14 НАДФ + 8 КоА-SH + 6 Н₂О

Потребность в НАДФН^.Н⁺ для реакций восстановления в процессе синтеза жирных кислот. Источником восстановленного НАДФ⁺ является окислительный этап пентозофосфатного пути обмена глюкозы, а также реакции переноса водорода в пути расщепления цитрата. Последние протекают с участием фермента малатдегидрогеназы (кофермент НАДН^.Н⁺) и малик-фермента (в реакции восстановления НАДФ⁺).

Дата добавления: 2014-01-14