Syntesen av fettsyrer starter fra acetylkoenzym A og tilsvarer omtrent den omvendte bane for nedbrytning; i syntesen av fettsyrer tilsettes en serie bikarbonatfragmenter til utgangsacetylkoenzym A.
Syntesen av fettsyrer er fullstendig cytoplasmatisk (dvs. enzymene som katalyserer denne syntesen finnes i cytoplasmaet). Acetylkoenzym A som brukes i cytoplasma for syntese av fettsyrer er av mitokondriell opprinnelse: en liten del transporteres gjennom karnitin ved virkningen av to acyltransferaseenzymer (ett cytoplasmatisk og ett mitokondrielt) og et translokaseenzym. Del av acetyl koenzym A fra mitokondriell opprinnelse oppnås gjennom en spesialisert rute: sitratlyase (navnet stammer fra det første enzymet på denne banen).
Acetylkoenzym A tilstede i mitokondrier stammer fra glykolyse etter virkningen av pyruvatdehydrogenase; Acetylkoenzym A gjennomgår virkningen av enzymet citratsyntase: dette enzymet katalyserer dannelsen av citrat ved reaksjon av acetylkoenzym A med oksaloacetat.Hvis krebs -syklusen er i stand til å dekke energibehovet, kan en del av sitratet (mengden unødvendig for krebs -syklusen) forlate mitokondriene og nå cytoplasma, hvor citratlyase -enzymet, som bruker energi, konverterer det tilbake til acetylkoenzym A og oksaloacetat. På denne måten er det mulig å ha acetylkoenzym A tilgjengelig i cytoplasma, men oksalacetatet som dannes må returneres til mitokondriene for å være tilgjengelig igjen for sitratsyntaseenzymet.
Oksaloacetatet omdannes deretter til malat ved virkningen av enzymet malat dehydrogenase cytoplasmatisk (et cytoplasmatisk NADH blir brukt): malatet er en permeabel metabolitt og kan komme inn i mitokondriene igjen, hvor det under virkningen av mitokondrielt malat dehydrogenaseenzym blir rekonvertert til oksaloacetat (det oppnås også et NADH); Den cytoplasmatiske pasienten kan alternativt gjennomgå virkningen av det eple -enzymet, som utfører en dekarboksylering og dehydrogenering, som omdannes til pyruvat. Det maliske enzymet virker på NADP + (det ligner på nikotinamid adenindinukleotid, men i motsetning til dette har det en fosforsyregruppe på den andre hydroksylgruppen på en av de to riboseenhetene) derfor produseres NADPH i overgangen fra malat til pyruvat ( som brukes i biosyntese) Pyruvat kommer deretter inn i mitokondriene der det omdannes til oksaloacetat ved virkningen av pyruvat -karboksylase eller til acetylkoenzym A gjennom pyruvatdehydrogenase.
La oss se et eksempel: åtte molekyler acetylkoenzym A er nødvendig for å syntetisere palmitinsyre (kjede med seksten karbonatomer), men bare ett av dem brukes som sådan: syv molekyler acetylkoenzym A omdannes til malonylkoenzym A av enzymet acetylkoenzym A karboksylase (dette enzymet bruker et CO2 -molekyl og har biotin som en kofaktor).
Acetylkoenzym A -karboksylaseenzymet kan eksistere i en nesten inaktiv dispergert form og en aktiv aggregatform (omtrent tjue enheter); overgangen fra den dispergerte til aggregatformen skjer når det i cytoplasma er en "høy konsentrasjon av sitrat: sitrat er en positiv modulator av acetylkoenzym A -karboksylaseenzym.
Acetylkoenzym A -karboksylaseenzymet har andre positive (insulin) og negative (glukagon-, adrenalin- og acylkoenzym A) -modulatorer.
Vi vil analysere syntesen av fettsyrer i bakterien escherichia coli der denne syntesen skjer ved virkningen av syv forskjellige proteiner; i eukaryote celler ligner mekanismen for syntese av fettsyrer den hos bakterier, men i eukaryoter er de syv enzymene som er ansvarlige for syntesen gruppert i to multienzymkomplekser A og B.
Hos bakterier koder syv forskjellige gener for:
- ACP (acylbærerprotein);
- ACP-acetyltransacetylase;
- ACP.malonyltransacetylase;
- β-keto-acyl-ACP-syntase (kondenserende enzym);
- β-keto-acyl-ACP reduktase;
- D-p-hydroksy-acyl dehydratase;
- enoil-ACP redigert.
I eukaryoter koder to gener for:
Underenhet A.
AVS;
Kondenserende enzym
β-keto-acyl-ACP reduktase.
Underenhet B
ACP-acetyltransacetylase;
ACP-malonyltransacetylase;
D-p-hydroksy-acyl dehydratase;
enoil-ACP redigert.
De syv proteinene til Escherichia coli er ordnet på en slik måte at det er en sentral (ACP) og de seks andre rundt den.
To sulfhydrylgrupper er involvert i dets enzymatiske virkning: en som tilhører en cystein og en som tilhører den lange armen til et fosfopantetein; ACP binder seg til substratet som gjennom fosfopantetinarmen settes i kontakt med de andre enzymene som dermed er i stand til å utføre sin enzymatiske virkning.
Acetylkoenzym A (ved hjelp av ACP-acetyltransacylase) binder seg til ACP-enzymet (mer presist til svovel av cystein som danner cysteylderivatet) og koenzym A frigjøres; ACP-malonyltransacylase griper deretter inn som katalyserer angrepet av malonyl på fosfopantetin (også i denne prosessen frigjøres koenzym A som opprinnelig var bundet til malonyl).
Det neste trinnet involverer β-keto-acyl ACP-syntase som er et kondenserende enzym: det tillater fusjon mellom de to skjelettene; malonyl blir lett dekarboksylert og det dannes et karbonyl av acetylderivatet cystein: cystein frigjøres og et β-keto (acetylacetyl) fosfopantetinderivat dannes.
Deretter intervenerer β-keto-acyl-ACP reduktase som reduserer karbonylet ytterligere til ACP-enzymet (et hydroksid dannes av NADPH som reduseres til NADP +).
Nå virker 3-hydroksy-acyl ACP dehydratase (dehydrering oppstår) som fører til dannelse av et umettet system (alken).
Den neste prosessen involverer enoyl-ACP-reduktase (den utfører en hydrogenering: alkanet dannes og NADPH reduseres til NADP +).
Den siste fasen innebærer omdannelse av acylproduktet som er oppnådd fra den første syklusen til en forbindelse som er i stand til å starte en andre syklus: transacylase -enzymet overfører acylen til cystein og etterlater fritt stedet for pantetinet som nå vil være villig til å binde et annet malonyl.
Ved ß-oksidasjon brukes et molekyl av FAD for å oppnå det umettede α-β-metabolitten transenoyl-koenzym A ved dehydrogenering; ved syntese av fettsyrer, i stedet brukes et molekyl av NADPH for å få den motsatte reaksjonen til å finne sted.
Vanligvis syntetiseres fettsyrer med seksten karbonatomer, men fettsyrer med atten, tjue eller tjue-to karbonatomer kan også produseres; fettsyrene blir deretter forestret for å danne triglyserider med aktivert glyserol (dvs. glyserol 3-fosfat). Sistnevnte kan fås fra dihydroksyacetonfosfat ved virkningen av enzymet glyserolfosfat dehydrogenase eller fra glyserol via enzymet glyserolkinase.
De syntetiserte fettsyrene må sendes til fettvevet; de transporteres i blodet i form av triglyserider eller, delvis som sådan, ved bruk av et transportprotein som er albumin.
