Riebalų rūgščių sintezė prasideda nuo acetilkoenzimo A ir maždaug atitinka atvirkštinį jų skilimo kelią; riebalų rūgščių sintezėje prie pradinio acetilkoenzimo A pridedama bikarbonato fragmentų.
Riebalų rūgščių sintezė yra visiškai citoplazminė (ty fermentai, kurie katalizuoja šią sintezę, yra citoplazmoje). Acetilo koenzimas A, naudojamas citoplazmoje riebalų rūgščių sintezei, yra mitochondrijų kilmės: maža dalis per karnitiną pernešama veikiant dviem aciltransferazės fermentams (vienam citoplazminiam ir vienam mitochondrijų) ir translokazės fermentui. Dalis acetilkoenzimo A iš mitochondrijų kilmės gaunamas specializuotu būdu: citrato lizazė (pavadinimas kilęs iš pirmojo šio kelio fermento).
Acetilo koenzimas A, esantis mitochondrijose, susidaro dėl glikolizės, veikiant piruvato dehidrogenazei; Acetilo kofermentas A veikia citrato sintezės fermento: šis fermentas katalizuoja citrato susidarymą reaguojant acetilo kofermentui A su oksaloacetatu. Jei krebso ciklas pajėgus patenkinti energijos poreikius, prasideda citratas (nereikalingas kiekis) krebso ciklas) gali palikti mitochondrijas ir pasiekti citoplazmą, kur citrato lizės fermentas, išleisdamas energiją, paverčia jį atgal į acetilkoenzimą A ir oksaloacetatą. Tokiu būdu galima turėti acetilkoenzimo A citoplazmoje; susidaręs oksaloacetatas turi būti grąžintas į mitochondrijas, kad vėl gautų citrato sintazės fermentą.
Oksaloacetatas fermento veikimu virsta malatu malato dehidrogenazė citoplazminis (sunaudojamas citoplazminis NADH): malatas yra pralaidus metabolitas ir gali vėl patekti į mitochondrijas, kur, veikiant mitochondrijų malato dehidrogenazės fermentui, jis virsta oksaloacetatu (taip pat gaunamas NADH); citoplazmoje sergantis pacientas gali veikti obuolių fermentą, kuris atlieka dekarboksilinimą ir dehidrogeninimą, ir virsta piruvatu.Obuolių fermentas veikia NADP + (jis yra panašus į nikotinamido adenindinukleotidą, tačiau, skirtingai nei šis, jis turi fosforo grupę antroje hidroksilo grupėje viename iš dviejų ribozės vienetų), todėl pereinant iš malato į piruvatą susidaro NADPH ( kuris naudojamas biosintezėje) Tada piruvatas patenka į mitochondrijas, kur, veikiant piruvato karboksilazei, virsta oksaloacetatu arba per piruvato dehidrogenazę virsta acetilkoenzimu A.
Pažvelkime į pavyzdį: palmitino rūgščiai (grandinei su šešiolika anglies atomų) sintezuoti reikalingos aštuonios acetilo koenzimo A molekulės, tačiau tik viena iš jų naudojama kaip tokia: septynios acetilkoenzimo A molekulės „fermento“ paverčiamos malonilkoenzimu A acetilkoenzimo A karboksilazė (šis fermentas naudoja CO2 molekulę ir turi biotiną kaip kofaktorius).
Acetilkoenzimo A karboksilazės fermentas gali egzistuoti beveik neaktyvios dispersinės formos ir aktyvios agregatinės formos (apie dvidešimt vienetų); perėjimas iš disperguotos į agregatinę formą įvyksta, kai citoplazmoje yra „didelė citrato koncentracija: citratas teigiamas acetilkofermento A karboksilazės fermento moduliatorius.
Acetilo kofermento A karboksilazės fermentas turi kitų teigiamų (insulino) ir neigiamų (gliukagono, adrenalino ir acilo koenzimo A) moduliatorių.
Mes analizuosime riebalų rūgščių sintezę bakterijoje escherichia coli, kurioje ši sintezė vyksta veikiant septyniems skirtingiems baltymams; eukariotinėse ląstelėse riebalų rūgščių sintezės mechanizmas yra panašus į bakterijų, tačiau eukariotuose septyni fermentai, atsakingi už sintezę, yra sugrupuoti į du daug fermentinius kompleksus A ir B.
Bakterijose septyni skirtingi genai koduoja:
- ACP (acilo nešiklio baltymas);
- AKR-acetilo trancetilazė;
- AKR. Malonilo trancetilazė;
- β-keto-acil-ACP sintazė (kondensuojantis fermentas);
- β-keto-acil-AKR reduktazė;
- D-β-hidroksi-acilo dehidratazės;
- enoil-ACP redacted.
Eukariotuose du genai koduoja:
A subvienetas
AKR;
Kondensacinis fermentas
β-keto-acil-AKR reduktazė.
B subvienetas
AKR-acetilo trancetilazė;
AKR-malonil-trancetilazė;
D-β-hidroksi-acilo dehidratazės;
enoil-ACP redacted.
Septyni Escherichia coli baltymai yra išdėstyti taip, kad yra centrinis (AKR), o kiti šeši - aplink.
Jo fermentinis veikimas apima dvi sulfhidrilo grupes: viena priklauso cisteinui, kita - ilgajai fosfopantetino rankai; AKR jungiasi prie substrato, kuris per fosfopantetino ranką liečiasi su kitais fermentais, kurie gali atlikti savo fermentinį poveikį.
Acetilo kofermentas A (per AKR acetil-trancilazę) jungiasi prie AKR fermento (tiksliau, prie cisteino sieros, sudarančios cisteilo darinį) ir išsiskiria kofermentas A; tada įsikiša AKR-malonilatranscilazė, kuri katalizuoja ataką malonilas ant fosfopantetino (taip pat šiame procese išsiskiria kofermentas A, kuris iš pradžių buvo surištas su malilu).
Kitas žingsnis apima β-keto-acilo ACP sintazę, kuri yra kondensacinis fermentas: ji leidžia sulieti du skeletus; malonilas lengvai dekarboksilinamas ir susidaro acetilo cisteino darinio karbonilo: išsiskiria cisteinas ir susidaro β-keto (acetilo acto) fosfopantetino darinys.
Vėliau įsikiša β-keto-acil-ACP reduktazė, kuri karbonilą redukuoja iki AKR fermento (NADPH susidaro hidroksidas, kuris redukuojamas iki NADP +).
Dabar veikia 3-hidroksi-acilo AKR dehidratazė (atsiranda dehidratacija), dėl kurios susidaro nesočioji sistema (alkenas).
Vėlesnis procesas apima enoil-AKR-reduktazę (ji hidrinama: susidaro alkanas ir NADPH redukuojamas iki NADP +).
Paskutiniame etape acilo produktas, gautas iš pirmojo ciklo, paverčiamas junginiu, galinčiu pradėti antrą ciklą. malonilas.
Atliekant β-oksidaciją, FAD molekulė naudojama neprisotintam α-β metabolitui trans enoilkoenzimui A gauti dehidrogeninant; riebalų rūgščių sintezėje naudojama NADPH molekulė, sukelianti priešingą reakciją.
Paprastai sintezuojamos riebalų rūgštys, turinčios šešiolika anglies atomų, tačiau taip pat gali būti gaminamos aštuoniolikos, dvidešimt ar dvidešimt dviejų anglies atomų turinčios riebalų rūgštys; tada riebalų rūgštys esterinamos ir susidaro trigliceridai su aktyvuotu glicerinu (ty glicerolio 3-fosfatu). Pastarąjį galima gauti iš dihidroksi acetono fosfato veikiant fermentui glicerolio fosfato dehidrogenazė arba iš glicerolio per fermentą glicerolio kinazė.
Susintetintos riebalų rūgštys turi būti siunčiamos į riebalinį audinį; jie pernešami į kraują trigliceridų pavidalu arba, iš dalies, naudojant transporterio baltymą, kuris yra albuminas.
