Fatty Acid Synthesis

1. Fatty Acid Synthesis การสังเคราะห์กรดไขมัน (ที่อยู่นอก Mitochondria)

2. Acetyl-CoA Malonyl-CoA ATP ADP + Pi ปฏิกิริยาเริ่มต้นจาก Acetyl-CoA เปลี่ยนเป็น Malonyl-CoA โดยอาศัย Enzyme ชื่อ Acetyl-CoA carboxylase และมี Coenzyme ชื่อBiotin

3. O CH3 C~S•CoA (Acetyl-CoA)

4. O HOOC CH2 C~S•CoA (Malonyl-CoA)

5. O O Biotin HOOC CH2 C~S•CoA CH3 C~S•CoA Acetyl-CoA carboxylase (Acetyl-CoA) (Malonyl-CoA)

6. การสังเคราะห์กรดไขมัน อาศัยการเปลี่ยนแปลงของ Multi-enzyme Complex ที่ทำหน้าที่เป็น Acyl protein carrier (ACP)

7. โครงสร้างของ Coenzyme A เขียนโดยย่อว่า CoA•SH

8. Pan Cys SH SH Fatty Acid synthase multienzyme complex

9. ขั้นตอนการสังเคราะห์กรดไขมันขั้นตอนการสังเคราะห์กรดไขมัน

10. 4, 5, 6 เป็นขั้นตอนที่ใช้ enzyme ชนิดต่างๆ ในขั้นตอนที่ 4 และ6 ใช้ NADPHที่มาจาก Pentose Phosphate Pathway

11. เมื่อจบขั้นตอนที่ 7 จะกลับไปที่ขั้นตอนที่ 2 ใหม่ จำนวน Carbon atom จะเพิ่มขึ้นจนกระทั่งได้ Palmitate (C16)

12. Enzyme ที่เป็นตัวเริ่มต้นในการสังเคราะห์ Fatty Acid จะประกบเป็น 2 ฝา เรียกว่า Dimer ส่วนที่ทำให้เกิด Palmitate อยู่ที่ปลาย Pant-SH

13. Fatty Acid Synthesis เริ่มจากปฏิกิริยาที่ใช้ Acetyl-CoA รวมกับ Complex Enzyme O Pan Cys CH3 C~S•CoA + SH SH Step 1 / Cycle 1

14. O CH3 C C=O CH3 Pan Cys HS•CoA CoA.SH ~S•CoA + SH S H (Coenzyme A) Step 1 / Cycle 1

15. C=O CH3 Pan Cys O Malonyl-CoA SH S + HOOC CH2 C~S•CoA (Malonyl-CoA) Step 2 / Cycle 1

16. O HOOC CH2 C~S•CoA C=O C=O (Malonyl-CoA) CH2 CH3 COOH Pan Cys H S S Acetyl-malonyl enzyme Step 2 / Cycle 1

17. Pan Cys S S C=O C=O CH2 CH3 COOH Acetyl-malonyl enzyme Step 2 / Cycle 1

18. C=O CH3 CO2 Pan Cys S S H + Condensing Enzyme (Ketoacyl synthase) C=O CH2 COOH Acetoacetyl Enzyme Step 3 / Cycle 1

19. Pan Cys S S H C=O CH2 C=O CH3

20. OH Pan Cys S S H C=O CH2 3-Ketoacyl reductase CH CH3 Enzyme นี้ ทำให้เกิด OH group ที่ C ตัวที่ 3 3-Hydroxyacyl enzyme Step 4 / Cycle 1

21. OH Pan Cys S S H C=O CH−H Dehydratase CH CH3 3-Hydroxyacyl enzyme Step 5 / Cycle 1

22. Pan Cys S S H C=O CH H2O Dehydratase CH CH3 2,3 Unsaturated acyl enzyme Step 5 / Cycle 1

23. Pan Cys S S H C=O CH + Enoyl Reductase CH CH3 Step 6 / Cycle 1

24. Pan Cys S S H C=O CH2 CH2 CH3 Acyl enzyme Step 6 / Cycle 1

25. C=O CH2 CH2 CH3 Pan Cys H S S H + Condensing Enzyme Step 7 / Cycle 1

26. C=O CH2 CH2 CH3 Pan Pan Cys S S H กลับไปที่เริ่มต้น ทำซ้ำอีก 6 รอบ แต่ละรอบจะได้ C เพิ่มอีก 2 ตัว Step 7 / Cycle 1

27. Pan Pan Cys S S H C=O CH2 CH2 CH3 + Malonyl-CoA Step 2 / Cycle 2

28. O HOOC CH2 C~S•CoA C=O C=O (Malonyl-CoA) CH2 CH2 COOH CH2 CH3 Pan Pan Cys + S H S Step 2 / Cycle 2

29. C=O CH2 CH2 CH3 Pan Pan Cys S S C=O CO2 CH2 + 3-Ketoacyl synthase H COO Step 3 / Cycle 2

30. Pan Pan Cys S S H C=O CH2 + 3-Ketoacyl reductase C=O CH2 CH2 CH3 Step 4 / Cycle 2

31. Pan Pan Cys S S H C=O CH2 + 3-Ketoacyl reductase HC−OH CH2 CH2 CH3 3-Hydroxyacyl enzyme Step 4 / Cycle 2

32. Pan Pan Cys S S H C=O HC −H + Dehydratase −OH HC CH2 CH2 CH3 3-Hydroxyacyl enzyme Step 5 / Cycle 2

33. H2O Pan Pan Cys S S H C=O C−H C−H CH2 CH2 CH3 2,3-Unsaturated acyl enzyme

34. Pan Pan Cys S S H C=O C−H + Enoyl Reductase C−H CH2 CH2 CH3 2,3-Unsaturated acyl enzyme Step 6 / Cycle 2

35. C=O CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 Pan Pan Cys S H S H + Condensing Enzyme กลับไปเริ่มต้นใหม่โดยการเติม Malonyl-CoA Acyl enzyme Step 7 / Cycle 2

36. O HOOC CH2 C~S•CoA (Malonyl-CoA) Pan Pan Cys S H S C=O CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 Step 2 / Cycle 3

37. C=O (CH2)4 O CH3 HOOC CH2 C~S•CoA C=O (Malonyl-CoA) CH2 COOH Pan Pan Cys S H S + 3-Ketoacyl synthase Step 2 / Cycle 3

38. C=O (CH2)4 CH3 Pan Pan Cys S S H ดึงเอา ออก CO2 C=O CH2 + 3-Ketoacyl synthase H COO Step 3 / Cycle 3 Step 4 / Cycle 3

39. C=O (CH2)4 CH3 Pan Pan Cys S S H C=O CH2 + 3-Ketoacyl reductase

40. Pan Pan Cys S S H C=O CH2 + 3-Ketoacyl reductase HC−OH (CH2)4 CH3 3-Hydroxyacyl enzyme

41. Pan Pan Cys S S H C=O HC −H + Dehydratase −OH HC (CH2)4 CH3 3-Hydroxyacyl enzyme Step 5/ Cycle 3

42. Pan Pan Cys S S H C=O CH + Enoyl reductase H2O CH (CH2)4 CH3 Step 6/ Cycle 3

43. Pan Pan Cys S S H C=O รอบแรก ได้ C 4 ตัว CH2 รอบ 2 ได้อีก 2 ตัว = C 6 ตัว CH2 รอบ 3 ได้อีก 2 ตัว = C 8 ตัว (CH2)4 CH3 Step 7/ Cycle 3

44. Pan Pan Cys S S H C=O รอบแรก ได้ C 4 ตัว CH2 รอบ 2 ได้อีก 2 ตัว = C 6 ตัว CH2 รอบ 3 ได้อีก 2 ตัว = C 8 ตัว รอบ 4 ได้อีก 2 ตัว = C 10 ตัว (CH2)6 CH3 Step 7/ Cycle 4

45. Pan Pan Cys S S H C=O รอบแรก ได้ C 4 ตัว CH2 รอบ 2 ได้อีก 2 ตัว = C 6 ตัว CH2 รอบ 3 ได้อีก 2 ตัว = C 8 ตัว รอบ 4 ได้อีก 2 ตัว = C 10 ตัว (CH2)8 รอบ 5 ได้อีก 2 ตัว = C 12 ตัว CH3 Step 7/ Cycle 5

46. Pan Pan Cys S S H C=O รอบแรก ได้ C 4 ตัว CH2 รอบ 2 ได้อีก 2 ตัว = C 6 ตัว CH2 รอบ 3 ได้อีก 2 ตัว = C 8 ตัว รอบ 4 ได้อีก 2 ตัว = C 10 ตัว (CH2)10 รอบ 5 ได้อีก 2 ตัว = C 12 ตัว CH3 รอบ 6 ได้อีก 2 ตัว = C 14 ตัว Step 7/ Cycle 6

47. Pan Pan Cys S S H C=O รอบแรก ได้ C 4 ตัว CH2 รอบ 2 ได้อีก 2 ตัว = C 6 ตัว CH2 รอบ 3 ได้อีก 2 ตัว = C 8 ตัว รอบ 4 ได้อีก 2 ตัว = C 10 ตัว (CH2)12 รอบ 5 ได้อีก 2 ตัว = C 12 ตัว CH3 รอบ 6 ได้อีก 2 ตัว = C 14 ตัว รอบ 7 ได้อีก 2 ตัว = C 16 ตัว Step 7/ Cycle 7

48. Pan Pan Cys S S H C=O CH2 + H2O Thioesterase CH2 (CH2)12 CH3

49. C=O CH2 CH2 (CH2)12 CH3 Pan Pan Cys S S H - OH H Palmitic Acid CH3(CH2)14COOH (C15H31COOH)