Синтез липидов презентация

СИНТЕЗ МАЛОНИЛА-КоА ИЗ АЦЕТИЛА
(реакции карбоксилирования ацетил-КоА катализирует фермент Ацетил-КоА-карбоксилаза)
СО2 + АТФ + биотин-энзим
Н3РО4 + АДФ + карбоксибиотин-энзим
HOOС-CH2-CO~S-KoA + биотин-энзим
карбоксибиотин-энзим + СН3-СО~S-KoA
I этап - АТФ-зависимая реакция карбоксилирования биотина
II этап - перенос карбоксильной группы на ацетил-КоА
ацетил-КоА
малонил-КоА
Суммарное уравнение
образования
малонил КоА

Н O
N – CH – C
CH2
O
P
O CH2
H3C-C-CH3
CH-OH
C=O
NH
(CH2)2
C=O
NH
CH2-CH2-SH
Синтаза жирных кислот
(ацилпереносящий белок)
Пантотеновая кислота
(витамин В3)
4`-фосфопантетеин
(Фп)
АПБ

1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
АПБ
АПБ
SH
SH
ЦИС
ЦИС
SH
SH
Р -пантетеин
домен 1
домен 3
домен 2
Синтаза жирных кислот (пальмитатсинтаза)
пальмитат
ацетил-КоА
малонил-КоА
1
2
3
4
5
6
7
ацетил-КоА-АПБ-трансфераза
малонил-КоА-АПБ-трансфераза
3`-кетоацил-АПБ-синтаза (цистеин-SH )
3`-оксиацил-АПБ-редуктаза
3`-гидроксиацил-АПБ-дегидратаза
еноил-АПБ-редуктаза
ацил-АПБ-гидролаза
1
1
2
3
ЦИС

Синтез жирных кислот осуществляет мультиферментный комплекс, состоящий из двух идентичных мультифункциональных полипептидов. Каждый содержит по 7 ферментов, распределенных в 3 доменах и ацилпереносящий белок (АПБ). В составе АПБ присутствует фосфорилированная форма пантотеновой кислоты (4-фосфопантетеин), связанная с белком через остаток серина.
Взаимодействие SH групп обусловливает начало и продолжение биосинтеза жирной кислоты, а именно пальмитиновой кислоты. Для реакций синтеза необходим НАДФН

Участки присоединения ацильных и малонильных групп в
мультиферментном комплексе синтазы жирных кислот
CH2 ̶ CO-S
COOH
CH3-CO-S
R-CO-S
Цистеин 3-кетоацилсинтазы

Синтез пальмитиновой кислоты (С16)
1
2
3
4
5
6
(Кротонил-АПБ)
(Гидроксибутирил-АПБ)
(Ацетоацетил-АПБ)
(Бутирил- АПБ)
(Бутирил-АПБ)
2-й цикл
Далее бутирил-АПБ + малонил-АПБ
β-кетокапронил +СО2
и повторение цикла каждый раз с удлинением цепи на
2 атома углерода (С2)
(Ацил-малонил-АПБ)
(цистеин SH)
1
2

Ацетил-КоА-АПБ-трансфераза
Малонил-КоА-АПБ-трансфераза
Ацил-КоА-карбоксилаза
+
Ацил-малонил-АПБ (кетоацил-АПБ-синтаза, конденсирующий фермент)
β-кетоацил-АПБ-редуктаза
β-гидроксиацил-АПБ-дегидратаза
Еноил-АПБ-редуктаза
1-й цикл синтеза насыщенной жироной кислоты
Далее бутирил-АПБ +малонил-АПБ
β-кетокапронил +СО2
и повторение цикла каждый раз с удлинением цепи на 2 ат. С.
Образование пальмитиновой кислоты (С16) включает 7 циклов путем добавления малонильных групп и отщепления СО2

Завершается синтез жирной кислоты отщеплением HS-АПБ от ацил-АПБ под влиянием фермента деацилазы
Суммарное уравнение синтеза пальмитиновой кислоты
(тиоэстераза)
Индуктором биосинтеза пальмитатсинтазы и ацетил-SКоА-карбоксилазы ферментов является инсулин. Усиление синтеза жирных кислот также достигается при поступлении цитрата и при наличии малонил-SКоА.
Ингибируют синтез ЖК глюкагон и адреналин. Они вызывают липолиз (или поступление жирных кислот извне), накопление ацил-SКоА в цитозоле, что автоматически уменьшает количество цитрата и малонил-SКоА и препятствует синтезу новых жирных кислот.

УДЛИНЕНИЕ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
Удлинение углеводородной цепи ЖК происходит в эндоплазматическом ретикулуме (ЭПР) с помощью присоединения малонил-КоА,
или в матриксе митохондрий путем присоединения ацетил-КоА

БИОСИНТЕЗ НЕПРЕДЕЛЬНЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ (в микросомах клеток печени и жировой ткани)
Двойная связь животными клетками вводится не далее 9 атома углерода, поэтому ω-3 и ω-6-полиненасыщенные ЖК синтезируются только из соответствующих предшественников. Например, арахидоновая кислота может образоваться в клетке только при наличии линоленовой или линолевой кислот.

Синтез триглицеридов и фосфолипидов
(в гепатоцитах, кардиомиоцитах, энтероцитах и др. клетках)
глицеролкиназа
Глицерофосфатный путь почки, стенка кишечника, печень
Дигидроксиацетонфосфатный путь жировая ткань, мышцы, печень
Цитидинтрифосфат (ЦТФ) участвует в синтезе практически всех фосфолипидов
глюкоза

Гидрокси-метилглутарил-КоА-редуктаза (необратимая реакция)
СИНТЕЗ ХОЛЕСТЕРИНА (35 реакций):
Скваленоксидо-циклаза
1 . Синтез мевалоната (С6) из 3-х молекул ацетил-КоА.
2. Синтез актив. изопрена (изопентилдифосфата) (С5)
3. Синтез фарнезилдифосфата С15.
4. Синтез сквалена С30.
5. Сквален С30 циклизуется с образованием ланостерина, который превращается в холестерин, С27
СИНТЕЗ КЕТОНОВЫХ ТЕЛ
(D-β-оксимаслянная кислота)
Изопентинилдифосфат
С5
(активный изопрен)
ЛаностеринС30
Сквален С30
О2
Мевалонат
Гидрокси-метилглутарил-КоА-лиаза
Холестерин С27
5-фосфомевалонат
5-Пирофосфомевалонат
3-Фосфо-пирофосфомевалонат
Диметилаллилпирофосфат
С5

СИНТЕЗ ХОЛЕСТЕРИНА (35 реакций) происходит в цитозоле :
СИНТЕЗ КЕТОНОВЫХ ТЕЛ происходит в Mt
гепатоцитов
(D-β-оксимаслянная кислота)
Гидрокси-метилглутарил-КоА-лиаза
Гидрокси-метилглутарил-КоА-редуктаза (необратимая реакция)
Мевалоновая кислота С6
Изопентилдифосфат С5
2 Изопентилдифосфат
Фарнезилдифосфат С15
1 Фарнезилдифосфат
Сквален С30
Ланостерол С30
Холестерол С27
О2
НАДФН+Н+
1 . Синтез мевалоната (С6) из 3-х молекул ацетил-КоА.
2. Синтез актив. изопрена (изопентилдифосфата) (С5)
3. Синтез фарнезилдифосфата С15.
4. Синтез сквалена С30.
5. Сквален С30 циклизуется с образованием ланостерина, который превращается в холестерин, С27
НАДФ+
Скваленоксидо-циклаза
Н2О
НАДФН+Н+
НАДФ+
Также служит предшественником убихинона KoQ
2РРi
2

Сквален циклизуется с образованием ланостерина С30, от которого отщепляется 3 ат. С
(2 метильные группы в положении 4 и одна – в положении 14) и превращается в холестерин, С27
14
4
СН3
СН3
СН3
Ланостерин С30
27
28
29
30
Холестерин (холестерол)С27

В ЛПВП активно протекает реакция при участии лецитин:холестерол-ацилтрансферазы (ЛХАТ-реакция). В этой реакции остаток ненасыщенной жирной кислоты переносится от фосфатидилхолина (ФХ) на свободный холестерол (ХС) с образованием лизофосфатидилхолина и эфиров ХС.
3