Co to jest syntaza kwasów tłuszczowych?

Kwasy tłuszczowe mają grupę kwasową na jednym końcu, połączoną z łańcuchem węglowodorowym, który odpycha wodę. Są to bardzo ważne elementy komórkowe, pełniące funkcje strukturalne jako elementy błonowe, sygnalizujące role jako hormony i jako źródła energii do metabolizmu paliwowego. Ludzie pozyskują wiele rodzajów kwasów tłuszczowych ze swojej diety, ale kilka rodzajów musi być syntetyzowanych przez organizm. Synteza kwasów tłuszczowych u ssaków odbywa się za pośrednictwem dużej pary białek zawierających wiele różnych enzymów, które współpracują ze sobą i są znane jako syntaza kwasów tłuszczowych (FAS).

Ten układ enzymatyczny jest bardzo złożony i przeprowadza szereg różnych reakcji biochemicznych, z których wszystkie prowadzą do syntezy kwasu tłuszczowego. Podstawowa reakcja syntezy kwasów tłuszczowych polega na łączeniu cząsteczek składających się z dwóch jednostek węgla w dłuższe łańcuchy z wytworzeniem kwasów tłuszczowych. Kwas tłuszczowy tworzony przez ssaki to złożony z 16-atomów węgla kwas palmitynowy, znany również jako C16. Kwas palmitynowy jest nasyconym kwasem tłuszczowym, co oznacza, że ​​nie zawiera żadnych wiązań podwójnych. Biosynteza tego związku zachodzi w cytozolu i nie ma związku z błonami.

Synteza kwasu palmitynowego wymaga więcej niż tylko dwóch prekursorów węglowych kwasów tłuszczowych i syntazy kwasów tłuszczowych. Wymaga również kofaktora, który jest niebiałkowym składnikiem luźno związanym z enzymem. Kofaktor CoA jest związkiem zawierającym siarkę, który towarzyszy każdej substancji chemicznej, która służy jako źródło węgla w łańcuchu kwasów tłuszczowych. Źródłem dwóch jednostek węgla do dodania do rosnącego łańcucha kwasu tłuszczowego jest trójwęglowy kofaktor malonylo-CoA, który jest wytwarzany ze związku dwuwęglowego acetylo-CoA.

Syntezę kwasów tłuszczowych należy najpierw aktywować przez kontakt z acetylo-CoA. Po tej reakcji FAS sekwencyjnie wydłuża powstający łańcuch kwasów tłuszczowych przy użyciu grup węglowych podarowanych z malonylo-CoA. Ten proces wymaga szeregu różnych reakcji chemicznych. W miarę wzrostu łańcucha jest on przekazywany z jednego enzymu do drugiego, aż osiągnie końcową długość 16 atomów węgla. Następnie jest uwalniany z białka.

Istnieją dwa rodzaje syntazy kwasów tłuszczowych. FAS Typ I jest typem ssaka, który wytwarza kwas palmitynowy tylko przy użyciu dużej pary białek, z których każde zawiera kilka różnych enzymów. Natomiast FAS typu II jest stosowany przez bakterie i rośliny. Ten kompleks wielu enzymów ma pojedyncze enzymy jako oddzielne białka, które skupiają się razem. Kompleks typu II może wytwarzać dodatkowe rodzaje kwasów tłuszczowych, ale nie jest tak skuteczny jak FAS u ssaków typu I.