Biosintesi degli Acidi Grassi
O
H3C
C
SCoA
acetil-CoA
O
−
OOC
CH2
C
SCoA
malonil-CoA
Biotin-enzima
-
HCO3 + ATP
1
ADP + Pi
Biotin-enzima-CO2-
O
ll
CH3-C-SCoA
2
Biotin-enzima
acetil-CoA
O
-
ll
O2C-CH2-C-SCoA
malonil-CoA
1
O
−
O
C
C
O
N
NH
CH CH
S
O
O
CH
H2C
(CH2)4 C
NH
C
(CH2)4 CH
residuo di NH
lisina
carbossibiotina
La Biosintesi degli Acidi Grassi da acetil-CoA &
malonil-CoA avviene grazie ad una serie di reazioni che:
nei batteri sono catalizzate da sette enzimi separati.
nei mammiferi sono catalizzate da un’unica grande
catena polipeptidica a domini.
NADPH è usato come donatore di elettroni in due
reazioni di riduzione del substrato.
Il NADPH è prodotto essenzialmente nella via del
Pentoso Fosfato.
SH
La Fosfopanteteina è
legata tramite un legame
fosfoesterico all’OH di
una serina dell’ Acyl
Carrier Protein.
C H2
β-mercaptoetanolammina
NH
C
O
C H2
C H2
Il lungo braccio flessibile
della fosfopanteteina
permette permette al suo
tiolo di spostarsi da un
sito attivo ad un altro
all’interno del complesso.
Coenzime A
C H2
ac.pantotenico
NH
HO
H3C
N H2
C
O
C
H
C
H2C
ADP-3'fosfato
C H3 O
O
P
−
O−
O
O
P
N
N
O
C H2
−
O−
H
fosfopanteteina
N
N
−
O
O
H
H
O
H
OH
P
−
O−
O
2
O
HO
Cisteina-SH +
C
R
O
Cisteina-S
C
+ H2O
R
Pant-SH HS-Cys
Cys-SH HS-Pant
Dimero dell’acido grasso Sintetasi
acetil-S-CoA HS-CoA
Pant
Cys
SH
SH
1
CO 2
malonil-S-CoA HS-CoA
Pant
Cys
SH
S
C
CH3
2
O
1 Transacilasi
2 Malonil -CoA-ACP Transacilasi
3 Enzima condensante
Pant
Cys
S
S
C
O C
CH2
COO
CH3
−
Pant
3
O
Cys
S
C
SH
O
CH2
C
O
CH3
3
NADPH NADP+
Pant
S
C
SH
CH3
4
C
O
HC
Pant
Cys
S
O
SH
O
5
S
C
OH
CH3
Pant
Cys
SH
O
CH
CH2
CH2
C
Pant
Cys
NADPH NADP+
H2O
HC
CH3
6
Cys
S
C
SH
O
CH2
CH2
CH3
4 β -Chetoacil-ACP Reduttasi
5 β -Idrossiacil-ACP Deidratasi
6 Enoil-ACP Reduttasi
Pant-S-acil
HS-Cys
Cys-SH
acil-S-Pant
Dimero dell’acido grasso Sintetasi
Pant-SH
Cys-S-acil
acil-S-Cys
H-S-Pant
Dimero dell’acido grasso Sintetasi
4
Malonil -S-CoA HS-CoA
Pant
Cys
S
SH
C
7
Pant
Cys
SH
S
O
C
Pant
2
O
Cys
S
C
S
O
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
COO
CH 3
CH 3
C
O
CH 2
−
CH 2
CH 3
7 Trasferimento inter-subunità
2 Malonil-CoA-ACP Transacilasi (ripete la prima serie)
CO2
Pant
Cys
S
S
C
O
CH 2
COO
−
C
3
O
Pant
Cys
S
SH
C
CH 2
CH 2
CH 2
C
CH 3
CH 2
O
O
CH 2
3 Enzima condensante
CH 3
Palmitato, un acido grasso a 16-C, è il prodotto finale
della reazione dell’Acido Grasso Sintetasi.
Sintesi (ignorando H+ & acqua):
acetil-CoA + 7 malonil-CoA + 14 NADPH palmitato + 7 CO2 + 14 NADP+ + 8 CoA
Considerando la sintesi ATP-dipendente del malonato:
8 acetil-CoA + 14 NADPH + 7 ATP palmitato + 14 NADP+ + 8 CoA + 7 ADP + 7 Pi
La sintesi degli acidi grassi avviene nel citosol.
L’acetil-CoA generato nel mitocondrio è trasportato nel
citosol attraverso un meccanismo a navetta (shuttle) che
coinvolge il citrato.
5
Confronto tra β-Ossidazione e Biosintesi
degli Acidi Grassi
β Ossidazione
Biosintesi degli Acidi
Grassi
matrice mitocondriale
citosol
trasportatore di acili
(tiolo)
Coenzima-A
fosfopanteteina (ACP)
& cisteina
e− accettori/donatori
FAD & NAD+
NADPH
L
D
acetil-CoA
malonil-CoA
(& acetil-CoA)
localizzazione
-OH intermedi
2-C prodotti/donati
insulina
glucagone, adrenalina
6
7