"#$的合成 !!乙酰 "#$干式氮吹儀羧化生成丙二酸單酰 "#$是脂肪酸合成的第一步反應,催化反應的酶是乙酰 "#$羧化酶 (6?;:>7 "#$ ?6FI#E>76A;),反應不可逆。 第八章 !脂質代謝#"! !!乙酰 "#$羧化酶存在于胞液中,是脂肪酸合成的限速酶,其輔基為生物素, %&’ (為激活劑。該酶是變 構酶,酶單體相對分子質量為 )* ***,無催化活性。在檸檬酸、異檸檬酸存在時, +* ,’*個單體聚合成線 狀排列的多聚體,催化活性增加 +* ,’*倍。而軟脂酸及其他長鏈脂酰 "#$能使多聚體解聚成為單體,抑 制酶的活性。最近有實驗證明,乙酰 "#$羧化酶可被一種依賴于 $%-(不是 .$%-)的蛋白激酶磷酸化 (/0、+ ’**及 + ’+1位絲氨酸殘基磷酸化)而失去活性。胰高血糖素可激活該蛋白激酶,從而抑制乙酰 "#$羧化酶的活性。而胰島素則能通過蛋白磷酸酶的作用,使磷酸化的乙酰 "#$羧化酶脫去磷酸而恢復 活性。此外,高糖膳食還能促進乙酰 "#$羧化酶的合成,進而具有促進乙酰 "#$的羧化作用。 ! !23丙二酸單酰 "#$生成軟脂酸的加成反應 !!研究發現,胞液中合成脂肪酸的多酶復合體由乙酰轉移酶、丙二酸單酰轉移酶、 !酮脂酰合成酶、 ! 酮脂酰還原酶、水化酶、烯酰還原酶、硫酯酶,共計 /種酶和酰基載體蛋白( 4.56 .477897 :7#;98&,$"-)組成。 哺乳動物的這 /種酶存在于一條肽鏈上,相對分子質量為 ’1* ***,屬多功能酶。有活性的酶則由兩條完 全相同的肽鏈(亞基)首尾相連的二聚體組成。此二聚體解聚,酶活性便喪失。每個亞基均有一個 $"-結 構域,其絲
氨酸殘基連有輔基 )<磷酸泛酰氨基乙硫醇()< :=#>:=#:4&;9;=98&9,圖 ?1),可以作為脂肪酸 合成過程中脂酰基的載體。 圖 ? 1! )<磷酸泛酰氨基乙硫醇 !!此外,脂肪酸合酶多酶復合體中酮脂酰合成酶的半胱氨酸殘基的— @A基亦很重要,它也能與脂酰基 相連,并參與脂肪酸合成的加成反應。 !!胞液中軟脂酸的合成并不是按脂肪酸 !氧化的逆反應進行,而是以丙二酸單酰 "#$為乙酰基的供 體,通過重復的縮合、加氫、脫水、再加氫多步反應生成。具體步驟如下: !!(+)乙酰 "#$在乙酰轉移酶作用下,將乙酰基轉移到脂肪酸合酶多酶復合體的酰基載體蛋白( $"-) 的— @A上,然后再從 $"-轉移到該復合體的 !酮脂酰合成酶— @A上。 !!(’)丙二酸單酰 "#$在丙二酸單酰轉移酶作用下,脫掉 "#$@A,與 $"-的— @A連接。 !!(2)縮合:脂肪酸合酶多酶復合體中, !酮脂酰合成酶上連接的乙酰基與 $"-上的丙二酸單酰縮 合,生成 !酮丁酰 $"-,并釋出 "B’ 。 ! ! !())加氫: !酮丁酰 $"-在 !酮脂酰還原酶作用下,加氫還原生成 C() !羥丁酰 $"-。 !(1)脫水: C() !羥丁酰 $"-在水化酶作用下,脫水生成 ! ’反烯丁酰 $"-。 ! !(D)
再加氫: ! ’反烯丁酰 $"-在烯酰還原酶作用下,再加氫還原生成丁酰 $"-。 ! !然后,該復合物再與另一分子丙二酰 "#$重復上述各步反應,生成增加 ’個碳原子的脂酰 $"-復合 物。如此連續 /次的加成反應后,最終生成 +D碳的軟脂酰 $"-復合物。此復合物被硫酯酶水解后既可 生成軟脂酸(圖 ?D)。 !!軟脂酸合成的總反應為: ! ! "A2"B@"#$ ( /ABB""A’"B@"#$ ( +)( E$C-A (A ()! "A2( "A’ )+ ) "BBA ( /"B’ ( DA’B ( #"!第二篇 #物質代謝 圖 ! "#軟脂酰的生物合成 !$%&’( ) *+,&-. ) ##軟脂酸合成過程所需的 ,&-.(中, !分子來自檸檬酸 /丙酮酸循環轉運乙酰 $%&的同時,由蘋果酸 酶催化生成(見圖 !+)。其余 "分子主要由葡萄糖氧化分解的磷酸戊糖途徑提供。軟脂酸的合成是耗 能反應,反應物丙二酸單酰 $%&由乙酰 $%&羧化反應生成,每生成 *分子丙二酸單酰 $%&需要消耗 *分 子 &0.。因此,生成 *分子軟脂酸共計消耗 1分子 &0.。 ##(二)脂肪酸碳鏈的延長 ##脂肪酸碳鏈延長的反應,主要在肝細胞線粒體或內質網中進行,有兩種不同的途徑。 # #*2內質網脂肪酸延長途徑 ##內質網中含有的催化脂肪酸延長酶系,可以丙二酸單酰 $%&作為二碳單位的供體, ,&-.(供氫,通 過縮合、加氫、脫水以及再加氫等反應,按照胞液中軟脂酸合成相似的過程,使軟脂酸碳鏈逐步延長。但反 應中脂酰基不是以 &$.為載體,而是連接在 $%&’(上,此途徑可以合成 3+碳的脂肪酸。不過還是由軟