Синтаза жирных кислот

Полиферментный комплекс, катализирующий синтез жирных кислот (цитозоль).

1. Комплекс представляет собой димер, состоящий из двух идентичных мономеров А и Б.

2. Мономеры А и Б в синтазном комплексе располагаются по принципу «голова к хвосту».

3. Мономеры А и Б в синтазном комплексе не являются функциональными единицами.

4. Каждый из мономеров включает 6 ферментов, катализирующих биосинтез ВЖК и ацилпереносящий белок (АПБ).

5. Реакционно-способная SН-группа фосфопантетеина АПБ одного мономера находится в непосредственной близости от SН-группы цистеина 3-кетоацилсинтетазы другого мономера.

6. Поскольку для проявления синтазной активности необходимо участие обеих HS-групп, то в состав функциональной единицы синтазного комплекса входят фрагменты обоих мономеров. При этом половина одного мономера А взаимодействует с «комплементарной» половиной другого мономера Б.

7. Синтаза ЖК включает две функциональные единицы, поэтому

одновременно синтезируются две молекулы жирной кислоты.

8. Весь комплекс функционирует только в виде димера.

Роль: объединение всех ферментов синтеза ЖК в единый полиферментный комплекс обеспечивает высокую эффективность его работы и устраняет конкуренцию других метаболических процессов, в результате чего достигается эффект компартментализации.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:

Синтаза жк

HS – Фп ЦИС - SH

АПБ Е

HS - ЦИС Е АПБ Фп - SH

Функциональная единица синтазного комплекса

ЦИС - SH

Е

АПБ Фп – SH

Е – фермент 3-кетоацилсинтаза;

АПБ – ацилпереносящий белок, содержащий HS- группу 4`` - фосфопантетеина (Фп-SH)

Схема синтеза высших жирных кислот (липогенез)

трансацилаза

Е

ЦИС-SH HS-KoA ацетил - КоА

АПБ

трансацилаза

Фп – SH малонил – КоА

НS-KoA

1

Е ЦИС

О

АПБ ║

Фп – S ~ C – CH₂ - COOH

Ацетил (ацил)малонил - фермент

3-кетоацилсинтетаза

CO₂

2

Е ЦИС - SH

АПБ

Фп -

3-кетоацил-фермент

НАДФН + Н⁺ 3-кетоацилредуктаза

НАДФ⁺

3

Е ЦИС - SH

АПБ

OH

Фп-

D(-)-3-гидроксиацил-фермент

Н₂О дегидратаза

4

Е ЦИС-SH

АПБ Фп-

2,3 – ненасыщенный ацил - фермент

НАДФН + Н⁺ еноилредуктаза

НАДФ⁺

5

Е ЦИС-SH

АПБ Фп -

Ацил-фермент

Первый цикл синтеза ВЖК завершается образованием ацила, состоящего из четырех углеродных атомов. Далее трансацилаза переносит вновь образованный ацил от АПБ на HS-группу цистеина 3-кетоацилсинтетазы, а новую молекулу малонил-КоА – на HS-группу фосфопантетеина АПБ, затем последовательно осуществляются реакции 2,3,4,5 и образуется следующий ацил, который длиннее предыдущего на два углеродных атома. В результате семикратного повторения цикла от реакции 1 до реакции 5 образуется молекула пальмитоила (С=16), которая высвобождается из синтазного комплекса шестым ферментом – тиоэстеразой (деацилазой).

Источники, генерирующие НАДФН + Н⁺:

1. Пентозофосфатный цикл (ПФЦ);

2. Изоцитратдегидрогеназа;

3. Малатдегидрогеназа («яблочный фермент»).