Riebalų rūgščių biosintezė
Riebalų rūgščių (RR) biosintezė Kepenys, pieno liaukos, riebalinis audinys pagrindiniai organai, kuriuose vyksta RR sintezė RR grandinė ilginama jungiant 2C atomus turinčius vienetus, gaunamus iš acetil- KoA
RR biosintezės pagrindiniai bruožai Acetil-KoA angliavandenių riebalų rūgščių baltymų oksidacijos metu RR sintezėje dalyvaujantys acetil-koa aktyvinami, susidarant malonil-koa Grandinė ilginama, kol susidaro 16C turinti grandinė (palmitino rūgštis) r
RR biosintezės ir RR oksidacijos palyginimas 1. Gyvūnų RR sintezė - citozolyje,, o skaidymas mitochondrijose. 2. RR sintezės tarpininkai kovalentiškai jungiami prie specialių acilą pernešan ančių baltymų -SH grupės. RR skaidymo tarpininkai jungiami prie KoA-SH. 3. Gyvūnuose visi RR sintezės s fermentai yra viename polipeptide, vadinamame RR sintaze. RR skaidymo fermentai nėra organizuoti į tokį multifermentinį kompleksą
1. Acetil-KoA pernaša iš mitochondrijų į citozolį
2. Malonil-KoA susidarymas RR sintezės metu susidaro malonil-koa. Ši reakcija lemia RR sintezės greitį. Ją katalizuoja fermentas acetil-koa karboksilazė Malonil-KoA sintezė acetil-koa karboksilazė acetil-koa malonil-koa
Fermentas Fermentas
Fermentas
insulinas neaktyvi acetil-koa karboksilazė aktyvi acetil-koa karboksilazė AMPK, kai ATP AMPK, kai AMP Epinefrinas gliukagonas
α-acetil-koa karboksilazės izoforma sutinkama adipocituose β-acetil-koa karboksilazės izoforma sutinkama audiniuose, kuriuose vyksta intensyvi RR oksidacija, bet nevyksta sintezė, pvz. širdies. Susidariusio malonil- KoA vaidmuo - reguliacinis
3. Acetil o ir malonil o grupių pernaša nuo Ko-A ant acilą pernešančių baltymų - APB
RR sintezės metu acetil o ir malonil o grupės link augančios grandinės pernešamos ne tiesiogiai nuo KoA, bet per acilą pernešant antį baltymą APB
RR sintezės etapai Acetil o grupės pernaša nuo KoA ant APB Acetil-S-KoA + APB-SH Acetil-S-APB + KoA-SH (pirmoji sintezės reakcija) RR sintazė Acetil-KoA-APBtransferazė acetil
Acetil o grupės pernaša nuo APB - riebalų rūgščių sintazės fermentinio komplekso ketoacilsintazės subvieneto SH Acetil-S-APB + Ketoacilsintazė-SH Acetil-S-Ketoacilsintazė + APB- SH Acetil-KoA-APBtransferazė RR sintazė acetil
Malonil o grupės pernaša nuo KoA ant APB APB-SH + Malonil-KoA RR sintazė Malonil-KoA- APB-transferazė Malonil-S-APB + KoA-SH RR sintazė acetil malonil
1. Kondensacija malonil Malonil-S-APB + Acetil-S-Ketoacilsintazė Ketoacil(acetoacetil)-S-APB + CO 2 acetil RR sintazė β-ketoacil-apb-sintazė β-ketoacil(acetoacetil) -APB
2. Redukcija β-ketoacil(acetoacetil)-apb Ketoacil(acetoacetil)-S-APB + NADPH + H + β-hidroksiacil(hidroksibutiril)-s-apb + NADP + Ketoacil-APB-reduktazė β-hidroksiacil(hidroksibutiril) -APB
3. Dehidratacija β-hidroksiacil-apb β-hidroksiacil(hidroksibutiril)-s-apb Trans-enoil(krotonil)-S-APB + H 2 O β-hidroksiacil-apbdehidratazė Trans-enoil(krotonil)-APB
4. Redukcija Trans-enoil-APB β-hidroksiacil(hidroksibutiril)-s-apb + NADPH + H+ Acil(butiril)-S- APB +NADP + Enoil-APB-reduktazė Acil(butiril)-APB
Butiril-APB
Grandinė ilginama, kol susidaro 16 C turinti grandinė (palmitino rūgštis) r Suminė palmitino rūgšties sintezės lygtis: 8 acetil-koa + 14 NADPH + 7 ATP + 14 H + palmitatas as + 14 NADP + + 8 KoA + 7 ADP + 7 P i + 7 H 2 O
Skiriami trys etapai: pradėtis, sklidimas ir baigtis. 1) Pradėtis, kuomet dėl lipido sąveikos su deguonies radikalu (ar metalo jonu) susiformuoja lipidinis radikalas. Lipidas (L) + R Lipidinis radikalas (L ) ROOH + metalas (n)+ ROO + metalas (n-1)+ + H + 2) Sklidimas, kai aktyvuojama deguonies molekulė, susidarant lipidiniam peroksiradikalui LOO, kuris sąveikauja su kitais lipidais ir tęsia radikalų susidarymo grandinę. R + O 2 ROO ROO + RH ROOH + R ir t.t. 3) Baigtis, kai susijungia du laisvieji radikalai ir sudaro neradikalinį produktą ROO + ROO ROOR + O 2 ROO + R ROOR R + R RR
Linolio rūgšties oksidacija CH 3 Pradėtis (CH 2 ) 3 14 13 12 11 10 9 CH 2 CH CH CH 2 CH CH CH 2 R -H 13 12 11 10 9 CH 3 (CH 2 ) 4 CH CH CH CH CH CH 2 R 13 12 11 10 9 CH 3 (CH 2 ) 4 CH CH CH CH CH CH 2 R Alkilo radikalas + O 2 O 12 11 10 9 CH 3 Peroksiradikalas (CH 2 ) 4 CH O CH CH CH CH CH 2 R + H Sklidimas 13
CH 3 (CH 2 ) 4 Hidroperoksidas 13 12 11 10 CH CH 9 CH CH CH CH 2 R O O - OH H 13 12 11 10 9 CH (CH ) CH CH CH CH CH CH R 3 2 4 2 Oksiradikalas O O CH (CH ) CH 3 2 3 2 + H C CH CH CH CH CH 2 R Baigtis + H CH 3 (CH 2 ) 3 CH 3
Polinesočiųjų RR peroksidacijos metu susidaro lipidų peroksidai, endoperoksidai. Galutinis lipidų peroksidacijos produktas malondialdehidas, kuris, jungdamasis su kitomis molekulėmis, gali sudaryti junginius, pasižyminčius citotoksiniu, mutageniniu, membranas ardančiuoju bei fermentų aktvumą modifikuojaančiu poveikiu Malondialdehido poveikyje kaupiasi geltonos spalvos netirpus lipofuscinas, kurį sudaro dalinai suardytos riebalų rūgštys ir denatūruoti baltymai. Jis kaupiamas kaip senėjimo pigmentas pagyvenusių žmonių lizosomose Lipidų peroksidacija gali vykti kraujyje, tačiau dažniausiai ji vyksta arterijų sienelėje, žaloja ląstelių membranas Katalazė,, superoksido dismutazė,, glutationo peroksidazė mažina lipidų peroksidaciją