Che cos'è l'acido grasso sintasi?
Gli acidi grassi hanno un gruppo acido su un'estremità, collegato a una catena di idrocarburi che respinge l'acqua. Sono componenti cellulari molto importanti, che svolgono ruoli strutturali come componenti di membrana, segnalando ruoli come ormoni e come fonti di energia per alimentare il metabolismo. Gli esseri umani ottengono molti tipi di acidi grassi dalle loro diete, ma diversi tipi devono essere sintetizzati dall'organismo. La sintesi di acidi grassi è mediata nei mammiferi da una grande coppia di proteine contenenti un numero di enzimi diversi che lavorano insieme e sono noti come acido grasso sintasi (FAS).
Questo sistema enzimatico è altamente complesso e svolge una serie di diverse reazioni biochimiche, tutte che portano alla sintesi di un acido grasso. La reazione di base della sintesi degli acidi grassi è quella di combinare molecole composte da due unità di carbonio in catene più lunghe per formare acidi grassi. L'acido grasso formato dai mammiferi è l'acido palmitico composto da 16 atomi di carbonio, noto anche come C16. L'acido palmitico è un acido grasso saturo, il che significa che non contiene doppi legami. La biosintesi di questo composto ha luogo nel citosol e non vi è alcuna associazione con le membrane.
La sintesi dell'acido palmitico richiede molto più che i due precursori degli acidi grassi carbonici e l'acido grasso sintasi. Richiede anche un cofattore, che è un componente non proteico vagamente associato a un enzima. Il cofattore CoA è un composto contenente zolfo che accompagna ciascuna delle sostanze chimiche che fungono da fonti di carbonio per la catena degli acidi grassi. La fonte delle due unità di carbonio da aggiungere alla crescente catena di acidi grassi è il cofattore a tre atomi di carbonio malonil-CoA, che viene prodotto dal composto di due carboni acetil-CoA.
L'acido grasso sintasi deve prima essere attivato per contatto con acetil-CoA. Dopo questa reazione, la FAS allunga sequenzialmente la catena nascente di acidi grassi usando gruppi di carbonio donati da malonil-CoA. Questo processo richiede una serie di diverse reazioni chimiche. Man mano che la catena cresce, passa da un enzima all'altro, fino a raggiungere la lunghezza finale di 16 carboni. Quindi viene rilasciato dalla proteina.
Esistono due tipi di acido grasso sintasi. FAS di tipo I è il tipo di mammifero che produce solo acido palmitico utilizzando una grande coppia di proteine con ciascuna contenente diversi enzimi diversi. Al contrario, FAS di tipo II è utilizzato da batteri e piante. Questo complesso multi-enzimatico ha singoli enzimi come proteine separate che si raggruppano insieme. Un complesso di tipo II può produrre altri tipi di acidi grassi, ma non è efficiente come il mammifero FAS di tipo I.