Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

Fettsyresyntese Foregår i endoplasmatisk retikulum Winnie Eskild, IMBV 2004.

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "Fettsyresyntese Foregår i endoplasmatisk retikulum Winnie Eskild, IMBV 2004."— Utskrift av presentasjonen:

1 Fettsyresyntese Foregår i endoplasmatisk retikulum Winnie Eskild, IMBV 2004

2 Lipiders forskjelligartede funksjoner •Vi er avhengige av mange forskjellige lipidmolekyler for å opprettholde alle organismens funksjoner •Syntese av palmitat ligger til grunn for utforming av mange lipider •Eksempler på viktige lipidfunksjoner: •Energilager •Mange typer cellemembran komponenter •Pigmenter •Kofaktorer •Detergenter •Transportmolekyler •Hormoner •Signalmolekyler: intra- og ekstracellulære •Membranankre

3 Fettsyresyntesen •Fettsyresyntesen foregår i glatt endoplasmatisk retikulum •Fettsyresyntesen består i sammenkopling av 2C- atomenheter til en polymer med 16 C-atomer, palmitat •2C-atomenhetene aktiveres for sammenkopling ved karboksylering. Det er altså en 3C-atomenhet som går inn i sammenkoplingsreaksjonen men det er bare 2 av C-atomene som settes på den voksende fettsyren •De 2 C-atomene som koples på fettsyren kommer fra acetyl-CoA •Det 3. C-atomet i den aktiverte enheten kommer fra CO2 men tapes ved sammenkopling

4 Aktivering av acetyl-CoA •Acetyl-CoA omdannes til den aktiverte formen malonyl-CoA i en to-trinnsreaksjon •Begge reaksjoner katalyseres av acetyl-CoA karboksylase som har to aktive seter (høyerestående dyr) eller 3 subenheter (bakterier) •Sentralt i komplekset sitter biotin (kofaktoren) kovalent bundet via en lysinsidekjede til bæreproteinet. Denne enhet kalles biocytin •Biotin fungerer som bærer av 2C- atomgruppen under katalysen

5 Aktivering av acetyl-CoA •Enzymet har 3 aktive komponenter: 1) Biotin karboksylase 2) Biotin bæreprotein 3) Transkarboksylase •Første reaksjon katalyseres av biotin karboksylase •Her overføres en CO 2 - gruppe til biotin sin ureidogruppe •For å aktivere HCO 3 - fosforyleres den først med ATP som fosfatdonor •Den høyenergetiske anhydrid-bindingen leverer energi til katalysen

6 Aktivering av acetyl-CoA •Deretter flyttes CO 2 - gruppen på biotin over i enzymets andre aktive sete: transkarboksylase •Her katalyseres overføringen av CO 2 til acetyl-CoA og vi får dannet malonyl-CoA

7

8 Fettsyresyntase •Fettsyresyntesen katalyseres av et multienzymkompleks fettsyresyntase •Dette komplekset utfører alle de seks involverte enzymreaksjonene •I E.coli består komplekset av 7 individuelle polypeptider, men hos menneske er det ét stort kompleks med 6 aktive seter •Det 7. sete sitter i midten og fungerer som forankringspunkt for den innkommende malonyl-CoA og tidvis som forankringspunkt for den voksende fettsyren •Komplekset inneholder enda et forankringspunkt hvor den voksende fettsyren er festet

9  -keto-ACP syntase Acetyl-CoA-ACP-transacylase

10 Acyl bæreprotein (ACP) •Acyl bæreprotein er et lite protein sentralt i komplekset (MW 8860) •Den kovalent bundne prostetiske gruppen 4’-fosfo- pantetein tar imot den innkommende malonylgruppen •Malonylgruppen bindes med en thioesterbinding. Denne høyenergetiske bindingen leverer energien til den etterfølgende sammenkoplingen til den voksende fettsyren

11 Oppstart av fettsyresyntesen •Først overføres en acetylgruppe til  - ketoacyl-ACP-syntase •Acetylgruppen festes med en høyenergetisk thioesterbinding •Enzymet er acetyl-CoA- ACP-transacetylase

12 Første reaksjon i fettsyresyntesen •Malonylgruppen overføres fra CoA til en thioesterbinding til ACP •Enzymet er malonyl- CoA-ACP transferase (MT)

13 Andre trinn i fettsyresyntesen •Her kondenseres acetyl- og malonylgruppen til en acetoacetylgruppe •Det er metylen-C-atomet i malonylgruppen som angriper karbonyl- C-atomet i acetyl-gruppen •Det dannes en kovalent binding mellom de to C-atomene og malonyl sin terminale CO 2 -gruppe spaltes fra. Det var samme CO 2 som ble satt på ved aktiveringen •Produktet er  -ketobutyryl-ACP •Energien til å drive denne reaksjonen kommer dels fra dekarboksylering dels fra spalting av thioesterbindingen som bandt acetylgruppen

14 Tredje trinn i fettsyresyntesen •Her reduseres  -keto- gruppen i  -ketobutyryl-ACP til en hydroksyl-gruppe •Enzymet er  -ketoacyl-ACP- reduktase •NADPH er kofaktor og leverer elektronene •Produktet er D-  hydroksy- butyryl-ACP (  -oksidasjonen her L-konfigurasjon her)

15 Fjerde trinn i fettsyresyntesen •Her dehydreres  - hydroksybutyryl-ACP til trans  2 -butenoyl-ACP •Enzymet er  -hydroksyl- ACP dehydrogenase •Dette produktet har en dobbelbinding mellom  - og  -C-atomet

16 Femte trinn i fettsyresyntesen •Her reduseres dobbelbindingen mellom C  og C  trans-  2 -butenoyl-ACP •Enzymet er enoyl-ACP reduktase •NADPH er kofaktor og leverer elektronene •Produktet er butyryl-ACP

17 Sjette trinn i fettsyresyntesen •Nå har vi gått én runde i fettsyre- syntesen og må klargjøre enzymet for innføring av en ny malonyl-gruppe •Under hele prosessen har fettsyren vært festet til 4’fosfopantethein-armen •Den overføres nå til cysteinside- kjeden på  -ketoacyl -ACP syntase hvor den festes med en thioester-binding •Nå er 4’fosfopantethein- sidekjeden klar for å ta imot en ny malonyl-gruppe

18 Fettsyresyntesen Når det er kjørt 7 sykluser i fettsyresyntesen har vi fått dannet palmitat med 16 C-atomer. Her avslutter fettsyresyntasen. Det er ikke kjent hvorfor.

19 Palmitatsyntese •Nettoreaksjon for palmitat: 8 acetyl-CoA + 7 ATP + 14 NADPH + 14 H+ palmitat + 8 CoA + 6 H2O+ 7 ADP+ 7 Pi+ 14 NADP+ •Vi får bare 6 H2O fordi det brukes ett H2O til å frigjøre palmitat fra enzymkomplekset •Omregnes energiforbruket i ATP får en 7 + (14 x 2,5) = 42 ATP •En får langt flere ATP ut av nedbryting av en fettsyre så det vil være dårlig energiøkonomi å degradere fettsyrer for å bygge dem opp igjen •  -oksidasjonen og fettsyresyntesen er regulert slik at de ikke forgår samtidig

20 Substrater til fettsyresyntesen •Substrat til fettsyresyntesen kommer fra pyruvat oksidasjon og nedbryting av aminosyrenes karbon- skjeletter •Nedbryting av disse substratene skjer i mitokondrie- matriks og resulterer i acetyl-CoA •Acetyl-CoA kan ikke selv passere indre mitokondrie- membran •Acetylgruppen overføres til oksaloacetat som omdannes til citrat. Enzymet er citrat syntase og felles med sitronsyresyklus •Citrat føres gjennom mitokondriemembranen via trikarboksyl transportøren

21 Ekstra NADPH til fettsyre-syntese Utveksling av mitokondriell ATP mot cytosol NADPH Citrat hemmer fosfofruktokinase1 i glykolysen Trikarboksyltransportøren

22

23 Fettsyreoksidasjon vs fettsyresyntese Fettsyreoksidasjonen, mitokondrie Fettsyre-CoA (C n-2 )CoA acylbærer FAD FAD é-mottaker FADH2 Enoyl-CoA H2O 3-L-hydroksyacyl-CoAL- konfigurasjon NAD+ NAD+ é- mottaker NADH + H+  -ketoacyl-CoA CoAC2 mottaker er Acetyl-CoAacetyl-CoA Fettsyre-CoA (C n ) Fettsyresyntesen, cytosol Fettsyre-ACP (C n+2 )ACP acylbærer NADP +NADPH é-donor NADPH + H + Enoyl-ACP H 2 O 3-D-hydroksyacyl-ACPD-konfigurasjon NADP +NADPH é-donor NADPH + H +  -ketoacyl-ACP CoA + CO 2C2 donor er Malonyl-CoAmalonyl-CoA Fettsyre-ACP (C n )


Laste ned ppt "Fettsyresyntese Foregår i endoplasmatisk retikulum Winnie Eskild, IMBV 2004."

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google