生物化学第25章 脂类的生物合成.ppt

脂肪酸的生物合成 脂肪酸碳链的去饱和 C18-stearoly-CoA + O2 + 2H+ C18 ?9-oleyl-CoA + 2H2O 2 cyt b5 Fe2+ 2 cyt b5 Fe3+ 2H+ + cyt b5 reductase FAD cyt b5 reductase FADH2 NADH + H+ NAD+ Desaturase 哺乳动物体内脂肪酸去饱和酶的电子传递系统 脂肪酸的生物合成 脂肪酸合成的调节 当机体能量足够时，一般会把脂肪酸转化为脂肪，即三酰甘油加以贮存。这个反应是由乙酰辅酶A羧化酶催化生成丙二酸单酰辅酶A，这是脂肪酸合成的起始，也是合成的限速步骤，即是合成的调控关键所在。在脊椎动物中脂肪酸合成的主要产物软脂酰CoA对该酶起反馈抑制的作用。 脂肪酸的生物合成 脂肪酸合成的调节 柠檬酸 乙酰CoA 丙二酸单酰CoA 软脂酰CoA 柠檬酸 裂解酶 乙酰CoA 羧化酶 丙酮酸 丙酮酸脱氢酶 复合体 胰岛素（磷酸化/活化） ? ? 胰高血糖素、肾上腺素 （磷酸化/活化） ? 活化 抑制 脂肪酸的生物合成 脂肪酸合成的调节 无活性的单体和活性的多聚体之间乙酰CoA羧化酶的平衡 脂酰甘油的生物合成 脂酰甘油是由二个前体物质合成的，它们是脂酰CoA和甘油-3-磷酸。脂酰CoA来自于脂肪酸的活化。甘油-3-磷酸则来自于糖酵解中的磷酸二羟丙酮或甘油的磷酸化。 HO-CH2-CH-CH2OH OH NADH NAD+ ATP ADP 甘油-3-磷酸脱氢酶 甘油激酶 脂酰甘油的生物合成 三酰甘油的合成 酰基转移酶 酰基转移酶 磷脂酸磷脂酶 酰基转移酶 Questions 业已提出，丙二酸单酰CoA可能是向大脑发送减少胃口效应的一种信号。当喂给老鼠一种浅蓝菌素（cerulenin）的衍生物（称为C75）时，它们的胃口受到抑制，并且迅速失重。已知浅蓝菌素及其衍生物是脂肪酸合酶的有效抑制剂。为什么C75可作为一种潜在的减肥药物? CO2在脂肪酸的生物合成中是一种必不可少的参加者。CO2的特殊作用是什么？如果把可溶性的肝细胞抽提液与14CO2以及脂肪酸合成中所需要的其他组分一起保温，所合成的软脂酸含有14C标记吗?为什么? 对于软脂酸的生物合成，必须有胞液NADPH的来源。大约一半的NADPH来自胞液中磷酸戊糖支路，其余者主要来自(肝脏或脂肪组织)胞液苹果酸酶的作用。苹果酸酶催化下面的反应： 苹果酸 + NADP+ → 丙酮酸 + CO2 + NADPH + H+ 应用该反应和柠檬酸-丙酮酸穿梭证明糖酵解产生的NADH推动脂肪酸的生物合成。 * 第25章 脂类的生物合成 脂肪酸的生物合成 脂酰甘油的生物合成 主要内容 脂肪酸的生物合成 脂肪酸合成需要三种化合物：乙酰CoA，丙二酰CoA，NADPH. 来源？ 脂肪酸的生物合成 因为脂肪酸合成在细胞溶胶中进行，因此线粒体产生的乙酰CoA必需转移到细胞溶胶中才能参与脂肪酸合成。然而，线粒体内膜对乙酰CoA不能透过，必需使用柠檬酸作为乙酰基的载体，这称为“三羧酸转运体系”。 脂肪酸的生物合成 三羧酸转运体系 Malate Malate dehydrogenase NADH 脂肪酸的生物合成 脂肪酸合成的起始：乙酰CoA的羧化 丙二酸单酰CoA 催化该反应的酶称为乙酰CoA羧化酶，该酶是３种 蛋白质的复合体，其一是生物素羧基载体蛋白BCCP ，它是生物素的载体。生物素的羧基与BCCP的Lys的 ?-氨基以共价键相连形成生物胞素（biocytin）。 脂肪酸的生物合成 脂肪酸合成的起始：乙酰CoA的羧化 BCCP-生物素 1 2 3 生物素羧化酶 转羧酶 乙酰CoA的羧化 乙酰辅酶A羧化酶（Acetyl-CoA?carboxylase，ACC）（EC?6.4.1.2）是催化脂肪酸合成代谢第一步反应的限速酶，在ATP供能、Mg2+存在下，以HCO3-为羧基供体，将乙酰辅酶A羧化生成丙二酰单酰辅酶A，是生物素依赖性酶。 在人类和其它哺乳动物中该酶属于组织特异性酶，存在两种基因形式ACC1和ACC2，ACC因具有阻断治疗肥胖症、糖尿病和其它代谢病的活性位点受到广泛关注。 在禾本科植物中ACC被发现是几类化学除草剂作用于植物的靶蛋白，因此对植物ACC的研究大多数集中在除草剂筛选和作用机理研究方面。 此外，ACC基因在逐渐兴起的转基因油料作物和生物柴油的研究中也处于重要地位，但由于ACC分布和基因组织形式的复杂性，目前这方面的研究仍处于瓶颈阶段。 ACC存在于大多数生物组织中，包括细菌、古菌、真菌、酵母、植物、动物和人类。 ? ACC第一大类为多亚基型ACC，即异质型，存在于细菌、双子叶植物和非禾本科单子叶植