Biosynteza FA - przebieg,
regulacja
Barbara Weiss
grupa 17
Biosynteza FA - przebieg,
regulacja
Barbara Weiss
grupa 17
Kwasy tłuszczowe
Budowa: łańcuch weglowodorowy zakończony
grupą karboksylową
Cechy: charakter amfipatyczny, nierozpuszczalne
w wodzie, łańcuch najczęściej prosty
Źródła: lipoliza acylogliceroli i estrów cholesterolu,
biosynteza de novo
Nasycone
Nienasycone
łańcuchu węglowodorowym
wyłącznie wiązania pojedyncze
1 – 6 wiązań podwójnych,
najczęściej w konformacji cis
produkowane przede wszystkim
przez organizmy zwierząt
występują w dużych ilościach w
roślinach
Jedno- lub wielonienasycone
Występowanie
http://www.zdrowastrona.pl/index.php?site=uklad_trawienny_anatomia_i_fizjologia http://wyborcza.pl/piatekekstra/1,129867,13088715,Co_ma_nerka_do_glowy_.html
http://zdroow.pl/budowa-piersi/http
://pl.wikipedia.org/wiki/Tkanka_t%C5%82uszczowa
Substraty
acetylo~S-CoA:
oksydacyjna
dekarboksylacji
pirogronianu,
β oksydacja kwasów
tłuszczowych,
rozpad ciał
ketonowych lub
szkieletów niektórych
aminokwasów
NADPH+H+ z szlaku
pentozofosforanoweg
o i dekarboksylacji
jabłczanu przez
enzym jabłczanowy
ATP
Karboksylacja acetylo-CoA do
malonylo-CoA
Etapy:
Karboksylacja biotyny z udziałem ATP
Przeniesienie karboksylu na acetylo-CoA z
wytworzeniem malonylo~S-CoA
E. Bańkowski; Biochemia
Karboksylaza acetylo-CoA
Białko wieloenzymowe zbudowane z
dużej liczby identycznych
podjednostek
Biotyna
Karboksylaza biotyny
Białko nośnikowe karboksybiotyny
Transkarboksylaza
Miejsce allosteryczne
Regulacja
Przez asocjację
podjednostek
+ cytrynian
- malonylo Co- A,
palmitoilo~S-CoA
Przez fosforylację ( forma
ufosforylowana
nieaktywna):
+ adrenalina
- insulina
Dieta: bogato
węglowodanowa lub
ubogo tłuszczowa
powoduje wzrost syntez
enzymu
propionyloCoA inicjuje
syntezę
długołańcuchowych
kwasów tłuszczowych
złożónych z
nieparzystystej liczby
atomów węgla
Kompleks syntazy kwasów
tłuszczowych
Budowa: dimer, z podjednostek o 7
aktywnościach enzymatycznych
ACP :
Kwas pantotenowy w formie
4’fosfopanteteiny
Przejściowy nośnik grup acylowych
wiążących się z –SH 4’fosfopanteteiny
Przeniesienie grupy acetylowej
Donor: inicjująca cząsteczka acetylo
CoA
Akceptor: grupa –SH reszty
cysteinowej syntazy
Enzym: transacylaza acetylowa
Przyłączenie grupy malonylowej
Donor: malonylo~S-CoA
Akceptor: sąsiednia grupa –SH
cysteiny fosfopantoteiny
Enzym: transacetylaza malonylowa
Reakcja grupy acetylowej z
malonylową
Grupa acetylowa atakuje grupę metylową
reszty malonylowej, zajmując miejsce CO2
Produkt: 3 keto acyloeznym (acetoacetylo-
ACP)
Uwolniona zostaje grupa –SH cysteiny
Enzym: syntaza 3 ketoacylowa
Dekarboksylacja pozwala na zajście reakcji
do końca – siła pociągająca reakcję
Redukcja
Grupa ketonowa reszty
acetoacetylowej jest redukowana do
grupy alkoholowej
Donorem wodoru jest NADPH+H+
produkt: B-hydroksybutyrylo-S-ACP
Enzym: reduktaza B-etoacylowa
Powstanie podwójnego wiązania
Odłączenie cząsteczki wody
Powstanie wiązania podwójnego
Produkt: krotonoilo~S-ACP
Enzym: dehydrataza
BhydroksyacyloACP
Redukcja
Grupa krotonoilowa związana z ACP
zostaje przekształcona w grupę
maślanową (butyrylową)
Donorem wodoru jest NADPH+H+
Produkt: butyrylo-S-ACP (kwas
masłowy związany z ACP)
Enzym:reduktaza enoilowa
Uwolnienie reszty SH
fosfopanteteiny
Przeniesienie reszty butyrylowej z
ACP na SH cysteiny
Grupa fosfopanteinowa może
prznieść kolejną grupę malonylową z
malonylo S CoA
Wydłużanie łańcucha
Miejsce zwolnione prze
dekarboksylację malonylo~S-ACP
zostaje zajęte prze coraz dłuższy
łańcuch
7 cyli
Produkt: palmitoilo-S-ACP
Uwalnianie kwasu
palmitynowego
Hydroliza wiązania tioestrowego
między resztą kwasu palmitynowego
i siarką ACP
Enzym: tioestraza palmitynianowa
Dalsze przekształcenia
Desaturacja
Elongacja
Biosynteza triacylogliceroli
Estryfikacja z cholesterolem
Desaturacja
Wprowadzanie wiązań podwójnych
•
Zachodzi w siateczce gładkiej
•
Pierwsze w pozycji delta 9
delta9 desaturaza
palmitoilo-CoA --------------> palmitooleilo CoA
•
Reakcja zachodzi w obecności tlenu i NADH
lub NADPH
•
Kolejne podwójne wiązania zawsze
oddzielone są grupą metylową
Elongacja
Lokalizacja: siateczka śródplazmatyczna
Wydłużenie o 2 at C
Substraty:
malonylo-CoA – donor acetylu
NADPH+H+ - czynnik redukujący
Enzymy mikrosomalnego układu
redukującego: elongaza kwasu
tłuszczowego
Biosynteza triacylogliceroli
Powstanie: fosfoglicerolu
W przemianach glukozy
W wątrobie:
Estryfikacja glicerolu kwasami
tłuszczowymi
Aktywacja kwasów tłuszczowych przez związanie z CoA-SH
katalizowane prze syntetazę acylo~S-CoA
Estryfikacja skrajnej i srodkowej grupy –OH katalizowana przez
acylotransferazę glicerolofosforanową z wytworzeniem kwasu
fosfatydowego
Odłączenie fosforanu nieorganicznego z wytworzeniem
diacyloglicerolu i dołączenie trzeciej reszty kwasu tłuszczowego
w wyniku czego powstaje triacyloglicerol
Regulacja
Stan odżywienia: nadmiar glukozy,
mleczanu, pirogronianu zostaje
magazynowany w postaci tłuszczu
Krótkoterminowa:
Karboksylaza acetylo-CoA
Dehydrogenaza pirogronianowa
Długoterminowa:
Zmiana całkowitej ilości enzymów w stanie głodu
lub sytości
Insulina
Znaczenie
Kwasy tłuszczowe w fosfolipidach są
składnikiem utrzymującym płynność
błony
Duża zawartość w diecie kwasów
nienasyconych w stosunku do nasyconych
zapobiega chorobie wieńcowej serca
Tworzenie ikozanoidów: prostaglandyn,
tromboksanów, leukotrienów, lipoksyn
Zmiany aktywności szlaku lipogenezy w
otyłości i cukrzycy typu I
Bibliografia
Bańkowski E.; Biochemia. Podręcznik dla
studentów uczelni medycznych; Elsevier
Urban & Partner, 2009
Murray Robert K., Granner Daryl K.,
Rodwell Victor W.; Biochemia Harpera.
Ilustrowana; Wydawnictwo lekarskie PZWL,
2012
Dziękuję za uwagę