Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_2 (1123310), страница 46
Текст из файла (страница 46)
46) на синтез жирных кислот. Этот гормон — путем повышения 1сАМР1 — стимулирует выход свободных жирных кислот из печени (гл. 46), снижая таким образом потенциальное количество ацстил-СоА, которое могло бы принять участие в синтезе цитрата в этом органе. В результате концентрация цитрата в цитоплазме клеток псчсни может снижаться на 90е!е, что приводит к прекращению синтеза жирных кислот. Активность ацстял-СоЛ вЂ” карбокснлазы повышена и псчсни, слизистой оболочкс кишечника и в жировой ткани животных, получавших богатую углеводами бсзжнровую дисгу, т. е, в условиях, как известно, способствующих липогснезу; напротив, активность этого фермента подавляется у голодающих животных илн у животных, получающих диету с высоким содержанием жира.
75У и митлволпзм липндов. т Схбд.4. Преврантение малонил-СоА в пильмитниовув кислоту Как было уже сказано в этом разделе, в полном синтезе пальмитиновой кислоты используются семь молекул малоиил-СоА н одна молекула ацетпл-СоА, н в каждой пз стадий процесса синтеза участвует АПБ. В приведенной ниже суммарной последовательности реакций АПБ обозначается как Н5-АПБ„чтобы указать его активные центры ацнлирования. Процесс представлен на рис, 17.2. ацетил-5СоА ', Н5-АПБ л==~ ацетнл-5рЛПБ ' Н5-СоЛ (1) малоиил-5Сох ~ Н5ЛПБ и=-т. малонил-5-ЛПБ ! Н5-СоЛ (2) ан*лоннл-5-.тПБ !-ацетнл-5-АПБ а=-~- ацетотцетил-5-ЛЧБ ' СОт (3а. ацетотнетил-5-ЛПБ, МЛОРН 4 На ~ =е л==~ о! — ) (роксиб)тирил-5-АПБ+ ХЛОР+ (4) о! — )-!$-оксибутирил-5-АПБ и .
кротоннл-5-АПБ ! НаО (5) кротонил-5-АПБ -,' )ЧАОРН-,' Н' ~.=~ бутнрил-5-АПБ ! МАОРт (6). б тирнл-5 АГ!Г>,'. м*лонил-5-АПБ ап=е р-кетокапронл-5-АПБ и СО н т, ч. (7) Эта серия реакций затем продолжается путем повторения циклов, аналогичных реакциям (4) — (7), с удлинением цспи на два углеродных атома в каждо1н цикле, как показано па рис. 17.2. Реакции (5) н (6) аналогичны реакциям, с которыми мы встречались ранее при рассмотрении окисления жирных кислот (равд. 17.5.! и далее). В животных тканях процесс оканчивается освобождением пальмитнновой кислоты в результате гидролнтпческого действия пальлитоттл-АПБ-деацилазьт (стадия 7, рис.
17.2). Приведенные выше реакции катализируют следуюшие ферменты у Е. со(тц реакция (1) — ацети агрансацилаза; реакция (2)— малонилтрансацилаза; реакция (3) — ф-кетоацил-АПБ-сттнтаза; реакция (4) — ()-кетоацил-АПБ-редрктаза; реакция (5) — ))-оксиацил-АПБ — гидратаза и реакция (6) — еноил-АПБ-редуктаза. Ферменты для реакций (1) - — (3) и (5) являются ферментами, содсржашими сульфгидрильные группы; фермент для реакции (4) не содержит сульфгидрильной группы.
Ферменты для реакций (3) и (5) специфичны для производных АПБ. Таким образом, ацил-АПБ, а не ацнл-СоА непосредственно включается в синтез длпнноцепочсчных жирных кислот с помошью пальмитатсинтетазы: метнльная группа исходного ацстил-АПБ остается концевой в растушей цепи. Для нключення каждой из семи двухуглеродпых единиц, получснных из малонил-СоА, в многофункциональной системе сннтстазы животных требуется семь циклов. Фермент принимает только ацетил-СоА нли малонил-СоА; производные жирных кислот с промежуточной длиной цепи не подвергаются воздействию этой сн- и».
МЕТАБОЛИЗМ 5Н -НсО с Д 5 з БН Спсс»ЗБС А Б.ССН,СОО- — Со Б.Ш3 ССНсСНсСНсСНс В:Снсси,сн, БССН,СНсСНп Бн -НО НАОГН 1 » гБ-ССНсСН СНсСНсСНп спин Е' с чснп 5' е' 1 ) — Бн СОО 64,СОБ-Сел з" Н,О ч н т + СН,»СПс)нСОО Рис. 17.2. Стадии синтеза пальмитата, каталнзируемые пальмитат-синтетазой позаоиочиых, дае субъединицы которой связаны с сульфгидрильной группой АПБ Глюбезно предостаииено доктором Б5111» %ак»1). Таблица 17.3 Срааиение соединений, участвующих а метаболнзме жирных кислот Стелин иея кеяпеяеет Ееесмя !Сне»ее А»пипереносящнй белок Ауалои»»л-Б-АПБ + апет»»л-Б-АПБ »ЧА»гРН, О+оксибутнрил-АПБ КАВРН, АПБ.произиодпое жирной кислоты БН-ксп»понент СоА Апетил-СоЛ Промежуточные БН-произаолные Кето ч †нок »с»АВ, ь-11.оксибутирил- СоЛ гАВ, злектронпереиося- щая система Кротонил — и бутирил стемы.
Более того, процесс заканчивается только образованием пальмитинопой кислоты; даже стеариновая кислота См в этом процессе пе образуется. Г1альмитоил-СОЛ иигибирует пальмитат-синтетазу, вызывая ее диссоциаци»о на две субгпедип»»цы, которые не- н. метдоолизм анпилов. 1 75гд активны, а )чАВРН активирует фермент, способствуя ассоциации субъединнц. Эта многофункциональная молекула фермента обеспечивает высокоэффективный общий механизм последовательного синтетического процесса.
Прн этом гарантируется образование именно пальмитата, поскольку в процесс могут включаться только ацетил н малонил, и деапилаза способна специфически отшеплять только пальмитат. Некоторые различия между мнтохондриальной системой окисления жирных кислот и цитоплазматической синтетазной системой отмечены в табл. 17.3.
17.6.2, Удлинение молекул жирных кислот в митохоидриях Митохондрии содержат комплекс ферментов, который катализируст удлинение ранее синтезированных жирных кислот путем последовательного добавления единиц ацетил-СоА. Фиксации СОи не требуется, и продуктами являются незаменимые С,а-, Сво-, Скс и Сы-жирные кислоты. В действительности в мозге мышей имеются три отдельных конденсируюших фермента, которые катализнруют превращение См в С~в. С1в в Сдс и Сдо в См и Сы. Постулирована следующая последовательность удлинения цепи из четырех стадий: СнвсОЯСоЛ+Йснвс05соЛ ~ ~ЙСН СОСН ССЯсоЛ+СоЛ (1)г а-аксианилдегидрагеназа ЙСН СОСНеСОЯсоЛ + КЛАН + Не ~~ ЙСН СНОНСН СОосоЛ+ ХЛО+ (2у.
З-ексианилдегидратавз ЙСН СНОНСН СОЗсоЛ ЙСН,СН=СНСОЗСоЛ+ Н,О (3>. енсилредуктава вси,си=.сксоег з .~- и саги -г и (4) ч=м ЙСН СН СНСОБСоЛ + ХАБР+ Первые три стадии обратны последним трем реакциям окисления жирных кислот (равд. 17.5 и далее), хотя онн, возможно, не катализируются теми же ферментами. Однако реакция (4) каталнзируется )т)АВРН-зависимой еноилредуктазой вместо специфической требующей ГАВ ацил-СоА-дегидрогеназы, которая катализирует необратимое превращение жирных кислот в ненасыщенные (равд 17.5).
Синтезирующий комплекс активен также с ненасыщенными кислотами; это будет показано ниже. 760 !и мятхьолизм 17.6.3. Удлинение молекул жирных кислот в микросомах Удлинение жирных кислот в микросоиах осуществляется не через ацетил-СоА, а через малонпл-СоА и происходит с использованием как насыщенных, так н ненасыщенных ацпл-СоА. Жирная кислота сначала преврашастся в ацнл-СоА н затем реагирует с малоинл-СоА, что сопровождается восстановлением с помощью МАРРН-зависимого фермента. Промежуточные продукты пои этом процессе те же, что и при действии пальмитат-сингстазы, ио о~ и не связываются с АПБ.
Удлинение происходит наиболее быстро с производными жирных кислот от Сю до См и с иенасьпценными соединениями Сж-ряда. 17.7. Источники восстановленных нуклеотидвв Осуществление липогенеза требует доступных источников (чАЕ)РН для цитоплазматического и митохондриального путей синтеза малонил-СоА, а также МАРН и КАОРН для митохондриального и мпкросомального путей удлинения жирных кислот. В пптоплазме существует несколько источников восстановленных нуклеотидов.
!. Существенным источником цнтоплазматического 1чАПРН являются реакции дегидрировання в ходе фосфоглюконатного окислитсльного пути. Таким образом синтез жирных кислот связывается с окислнтельным путем метаболизма глюкозы, причем существенно, что образуюшийся в цитоплазме ИАРРН лишь с трудом может окнсляться в митохондрнях. 2. Цитоплазматический МАОН образуется в триозофосфат-дегидрогеназной реакции. 3. Третьим источником являются реакции цикла лимонной кислоты.
Цптрат, образованный в митохондрнях и транспортируемый во внемитохондриальные отсеки клетки, расшепляется нитрат-лиазой (рази. 14.5.1.3). Образующаяся шавелевоуксусная кислота затем преврашается в малат. который в реакции с малик-ферментом (раза. 14.5.1) дает пируват, МАОРН и СОь Эта последовательность реакций сопряжена с использованием 1хАИ1, образуюшегося при глпколизе, для синтеза цнтоплазматпческого (х)АОР11. Более подробно это рассматривается далее (равд.
17.10.1). Все три возможных способа обеспечения цигоплазматического липогенеза восстановленными нуклеотидамп еше раз свидетельствуют о связи синтеза жирных кислот с метаболизмом углеводов. Кроме того, поскольку окисление ацетил-СоА через цикл лимонной кислоты [реакция (3)1 зависит от источника оксалоацетата, а последний может быть образован при карбоксилированпи пирувата, полученного при гликолнзс, очевидно, что окисление жирных кнстот также зависит от метаболизма углеводов.
761 ьь мьтльолизм липидов, ~ ° з о а х( Зо х 1.Э ио. а Ж ~.) а ~.3 з а а М й а а а й 2: х а к з аа М Й о ~Р ох Ох а ха + з % О и Ф 3 ЙР~ З с Ф тГ, ° з(а о Ча оса 11 х а Ж З 3 М а Ь а а а < а Ж З з о а а х кц е а о 1" а О О. о И з х о о х а о а аа а,а ~а Оаа 1Б — 1358 Ф а Д х и 3 а 'Ф З з Ф' Ф а а х" $ а х и ь. х в. З а а Ф о х а о и З + о СЗ а аа а .и= х а ха э :+ аз '" о ч ах хах ° зхь а х х а ,а З о 1 х а а ~.) х ~о ' о < х(Э и!. метАБОлизм 762 Для удлинения жирных кислот в митохондриях восстановленные пиридиннуклеотнды поставляются при функционировании цикла лимонной кислоты, причем из )А)А()И нак непосредственного источника в результате перегидрирования образуется ХАРРИ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
