Co je syntéza mastných kyselin?

Mastné kyseliny mají na jednom konci kyselou skupinu spojenou s uhlovodíkovým řetězcem odpuzujícím vodu. Jsou to velmi důležité buněčné komponenty, které slouží strukturálním rolím jako složky membrány, signalizační role jako hormony a jako zdroje energie pro metabolismus paliva. Lidé získávají z potravy mnoho druhů mastných kyselin, ale několik typů musí být v těle syntetizováno. Syntéza mastných kyselin je u savců zprostředkována velkým párem proteinů obsahujících řadu různých enzymů, které spolupracují a jsou známé jako syntáza mastných kyselin (FAS).

Tento enzymatický systém je velmi složitý a provádí řadu různých biochemických reakcí, které vedou k syntéze mastných kyselin. Základní reakcí syntézy mastných kyselin je sloučení molekul složených ze dvou uhlíkových jednotek do delších řetězců za vzniku mastných kyselin. Mastnou kyselinou tvořenou savci je 16-uhlíková sloučenina palmitové kyseliny, také známá jako C16. Kyselina palmitová je nasycená mastná kyselina, což znamená, že neobsahuje žádné dvojné vazby. Biosyntéza této sloučeniny probíhá v cytosolu a není spojena s membránami.

Syntéza kyseliny palmitové vyžaduje více než jen dva prekurzory uhlíkových mastných kyselin a syntázu mastných kyselin. Vyžaduje také kofaktor, který je neproteinovou složkou volně asociovanou s enzymem. Kofaktor CoA je sloučenina obsahující síru, která doprovází každou z chemikálií, které slouží jako zdroje uhlíku pro řetězec mastných kyselin. Zdrojem dvou uhlíkových jednotek, které se přidají do rostoucího řetězce mastných kyselin, je tříuhličkový kofaktor malonyl-CoA, který se vyrábí ze dvou uhlíkové sloučeniny acetyl-CoA.

Syntáza mastných kyselin musí být nejprve aktivována kontaktem s acetyl-CoA. Po této reakci FAS postupně prodlužuje vznikající řetězec mastných kyselin pomocí uhlíkových skupin darovaných od malonyl-CoA. Tento proces vyžaduje řadu různých chemických reakcí. Jak řetěz roste, přechází z jednoho enzymu na další, dokud nedosáhne své konečné délky 16 uhlíků. Pak je uvolněn z proteinu.

Existují dva typy syntázy mastných kyselin. FAS typ I je savčí typ, který produkuje pouze kyselinu palmitovou pomocí velkého páru proteinů, z nichž každý obsahuje několik různých enzymů. Naproti tomu FAS typu II používají bakterie a rostliny. Tento komplex s více enzymy má jednotlivé enzymy jako samostatné proteiny, které se shlukují dohromady. Komplex typu II může vytvářet další typy mastných kyselin, ale není tak účinný jako savčí typ I FAS.