1 / 23

Fettsyresyntese

Fettsyresyntese. Foregår i endoplasmatisk retikulum. Winnie Eskild, IMBV 2004. Lipiders forskjelligartede funksjoner. Vi er avhengige av mange forskjellige lipidmolekyler for å opprettholde alle organismens funksjoner Syntese av palmitat ligger til grunn for utforming av mange lipider

amadahy-mitchell
Download Presentation

Fettsyresyntese

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Fettsyresyntese Foregår i endoplasmatisk retikulum Winnie Eskild, IMBV 2004

  2. Lipiders forskjelligartede funksjoner • Vi er avhengige av mange forskjellige lipidmolekyler for å opprettholde alle organismens funksjoner • Syntese av palmitat ligger til grunn for utforming av mange lipider • Eksempler på viktige lipidfunksjoner: • Energilager • Mange typer cellemembran komponenter • Pigmenter • Kofaktorer • Detergenter • Transportmolekyler • Hormoner • Signalmolekyler: intra- og ekstracellulære • Membranankre

  3. Fettsyresyntesen • Fettsyresyntesen foregår i glatt endoplasmatisk retikulum • Fettsyresyntesen består i sammenkopling av 2C-atomenheter til en polymer med 16 C-atomer, palmitat • 2C-atomenhetene aktiveres for sammenkopling ved karboksylering. Det er altså en 3C-atomenhet som går inn i sammenkoplingsreaksjonen men det er bare 2 av C-atomene som settes på den voksende fettsyren • De 2 C-atomene som koples på fettsyren kommer fra acetyl-CoA • Det 3. C-atomet i den aktiverte enheten kommer fra CO2 men tapes ved sammenkopling

  4. Aktivering av acetyl-CoA • Acetyl-CoA omdannes til den aktiverte formen malonyl-CoA i en to-trinnsreaksjon • Begge reaksjoner katalyseres av acetyl-CoA karboksylase som har to aktive seter (høyerestående dyr) eller 3 subenheter (bakterier) • Sentralt i komplekset sitter biotin (kofaktoren) kovalent bundet via en lysinsidekjede til bæreproteinet. Denne enhet kalles biocytin • Biotin fungerer som bærer av 2C-atomgruppen under katalysen

  5. Aktivering av acetyl-CoA • Enzymet har 3 aktive komponenter: 1) Biotin karboksylase 2) Biotin bæreprotein 3) Transkarboksylase • Første reaksjon katalyseres av biotin karboksylase • Her overføres en CO2-gruppe til biotin sin ureidogruppe • For å aktivere HCO3- fosforyleres den først med ATP som fosfatdonor • Den høyenergetiske anhydrid-bindingen leverer energi til katalysen

  6. Aktivering av acetyl-CoA • Deretter flyttes CO2-gruppen på biotin over i enzymets andre aktive sete: transkarboksylase • Her katalyseres overføringen av CO2 til acetyl-CoA og vi får dannet malonyl-CoA

  7. Fettsyresyntase • Fettsyresyntesen katalyseres av et multienzymkompleks fettsyresyntase • Dette komplekset utfører alle de seks involverte enzymreaksjonene • I E.coli består komplekset av 7 individuelle polypeptider, men hos menneske er det ét stort kompleks med 6 aktive seter • Det 7. sete sitter i midten og fungerer som forankringspunkt for den innkommende malonyl-CoA og tidvis som forankringspunkt for den voksende fettsyren • Komplekset inneholder enda et forankringspunkt hvor den voksende fettsyren er festet

  8. B-keto-ACP syntase Acetyl-CoA-ACP-transacylase

  9. Acyl bæreprotein (ACP) • Acyl bæreprotein er et lite protein sentralt i komplekset (MW 8860) • Den kovalent bundne prostetiske gruppen 4’-fosfo-pantetein tar imot den innkommende malonylgruppen • Malonylgruppen bindes med en thioesterbinding. Denne høyenergetiske bindingen leverer energien til den etterfølgende sammenkoplingen til den voksende fettsyren

  10. Oppstart av fettsyresyntesen • Først overføres en acetylgruppe til b-ketoacyl-ACP-syntase • Acetylgruppen festes med en høyenergetisk thioesterbinding • Enzymet er acetyl-CoA-ACP-transacetylase

  11. Første reaksjon i fettsyresyntesen • Malonylgruppen overføres fra CoA til en thioesterbinding til ACP • Enzymet er malonyl-CoA-ACP transferase (MT)

  12. Andre trinn i fettsyresyntesen • Her kondenseres acetyl- og malonylgruppen til en acetoacetylgruppe • Det er metylen-C-atomet i malonylgruppen som angriper karbonyl-C-atomet i acetyl-gruppen • Det dannes en kovalent binding mellom de to C-atomene og malonyl sin terminale CO2-gruppe spaltes fra. Det var samme CO2 som ble satt på ved aktiveringen • Produktet er b-ketobutyryl-ACP • Energien til å drive denne reaksjonen kommer dels fra dekarboksylering dels fra spalting av thioesterbindingen som bandt acetylgruppen

  13. Tredje trinn i fettsyresyntesen • Her reduseres b-keto-gruppen i b-ketobutyryl-ACP til en hydroksyl-gruppe • Enzymet er b-ketoacyl-ACP-reduktase • NADPH er kofaktor og leverer elektronene • Produktet er D-b-hydroksy-butyryl-ACP (-oksidasjonen her L-konfigurasjon her)

  14. Fjerde trinn i fettsyresyntesen • Her dehydreres b-hydroksybutyryl-ACP til transD2-butenoyl-ACP • Enzymet er b-hydroksyl-ACP dehydrogenase • Dette produktet har en dobbelbinding mellom a- og b-C-atomet

  15. Femte trinn i fettsyresyntesen • Her reduseres dobbelbindingen mellom Ca og Cbtrans-D2-butenoyl-ACP • Enzymet er enoyl-ACP reduktase • NADPH er kofaktor og leverer elektronene • Produktet er butyryl-ACP

  16. Sjette trinn i fettsyresyntesen • Nå har vi gått én runde i fettsyre-syntesen og må klargjøre enzymet for innføring av en ny malonyl-gruppe • Under hele prosessen har fettsyren vært festet til 4’fosfopantethein-armen • Den overføres nå til cysteinside-kjeden på b-ketoacyl -ACP syntase hvor den festes med en thioester-binding • Nå er 4’fosfopantethein-sidekjeden klar for å ta imot en ny malonyl-gruppe

  17. Fettsyresyntesen Når det er kjørt 7 sykluser i fettsyresyntesen har vi fått dannet palmitat med 16 C-atomer. Her avslutter fettsyresyntasen. Det er ikke kjent hvorfor.

  18. Palmitatsyntese • Nettoreaksjon for palmitat: 8 acetyl-CoA + 7 ATP + 14 NADPH + 14 H+ palmitat + 8 CoA + 6 H2O+ 7 ADP+ 7 Pi+ 14 NADP+ • Vi får bare 6 H2O fordi det brukes ett H2O til å frigjøre palmitat fra enzymkomplekset • Omregnes energiforbruket i ATP får en 7 + (14 x 2,5) = 42 ATP • En får langt flere ATP ut av nedbryting av en fettsyre så det vil være dårlig energiøkonomi å degradere fettsyrer for å bygge dem opp igjen • b-oksidasjonen og fettsyresyntesen er regulert slik at de ikke forgår samtidig

  19. Substrater til fettsyresyntesen • Substrat til fettsyresyntesen kommer fra pyruvat oksidasjon og nedbryting av aminosyrenes karbon-skjeletter • Nedbryting av disse substratene skjer i mitokondrie-matriks og resulterer i acetyl-CoA • Acetyl-CoA kan ikke selv passere indre mitokondrie-membran • Acetylgruppen overføres til oksaloacetat som omdannes til citrat. Enzymet er citrat syntase og felles med sitronsyresyklus • Citrat føres gjennom mitokondriemembranen via trikarboksyl transportøren

  20. Citrat hemmer fosfofruktokinase1 i glykolysen Trikarboksyltransportøren Utveksling av mitokondriell ATP mot cytosol NADPH Ekstra NADPH til fettsyre-syntese

  21. Fettsyreoksidasjonen, mitokondrie Fettsyre-CoA (C n-2) CoA acylbærer FAD FAD é-mottaker FADH2 Enoyl-CoA H2O 3-L-hydroksyacyl-CoA L-konfigurasjon NAD+ NAD+ é-mottaker NADH + H+ -ketoacyl-CoA CoA C2 mottaker er Acetyl-CoA acetyl-CoA Fettsyre-CoA (C n) Fettsyresyntesen, cytosol Fettsyre-ACP (C n+2) ACP acylbærer NADP+ NADPH é-donor NADPH + H+ Enoyl-ACP H2O 3-D-hydroksyacyl-ACP D-konfigurasjon NADP+ NADPH é-donor NADPH + H+ -ketoacyl-ACP CoA + CO2 C2 donor er Malonyl-CoA malonyl-CoA Fettsyre-ACP (C n) Fettsyreoksidasjon vs fettsyresyntese

More Related