Zsírsavak szintézise: bevezető

Az előadások a következő témára: "Zsírsavak szintézise: bevezető"— Előadás másolata:

1 Zsírsavak szintézise: bevezető
• citoplazmában • acetil-CoA  palmitinsav, primer szubsztrát: glukóz • máj, zsírszövet, agy, emlő • szükségesek: NADPH, ATP, biotin, HCO3- • bonyodalom I: acetil-CoA transzport mitokondriumból a citoplazmába • bonyodalom II: acetil-CoA  malonil-CoA

2 I. Acetil-CoA transzportja a mitokondriumból a citoplazmába
mátrix citoplazma Belső Külső CoA ATP citrát citrát CoA ADP Citrát szintáz ATP-citrát liáz Acetil-CoA Acetil-CoA oxálacetát oxálacetát NADH + H+ NADH + H+ Malát dehidrogenáz ADP NAD+ Piruvát karboxiláz CO2 malát ATP Almasav enzim NADP+ CoA CO2 NAD+ NADPH + H+ piruvát piruvát CO2 Piruvát dehidrogenáz

3 II. Acetil-CoA karboxiláz
Koenzim: biotin E - biotin + HCO3- + ATP E - biotin -COO- + ADP + Pi E - biotin -COO- + acetil-CoA E - biotin + malonil-CoA Izoenzimek: ACCa : máj, zsírszövet, emlő; citoplazma; zsírsavszintézis ACCb : szívizom, h.cs.izom; mitokondrium ; b-oxidáció külső membrán szabályozása

4 Reakciók

5 Végül tioészteráz (C16-nál rövidebbet csak a laktáló emlőben lévő izoenzim hasít le):
palmitoil-ACP + H2O  palmitinsav + ACP-SH

6 metil ()-vég lesz az első Acetil-CoA-ból
Összefoglalás ACP KE metil ()-vég lesz az első Acetil-CoA-ból 8 acetil-CoA + 7 ATP + 14 (NADPH + H+)  palmitinsav + 8 CoA + 7 (ADP + Pi) + 14 NADP+ + 6 H2O

7 A zsírsav szintáz fő jellemzői
1.nem sebesség-meghatározó, rövid távon nem regulált 2.ACP (acyl-carrier protein) és a katalitikus aktivitások egy hosszú fehérjeláncon találhatók (257 kDa), és a szintáz dimer formában aktív acil-transzferáz malonil-transzferáz kondenzáló enzim redukáló enzimek tioészteráz acil-transzferáz malonil-transzferáz kondenzáló enzim tioészteráz redukáló enzimek

8 NADPH forrása 1 Acetil-CoA transzportja során 1 NADPH keletkezik (8 db) citoplazmatikus izocitrát dehidrogenáz

9 Szabályozás • minden sejtben folyik, a membrán felépítés miatt (agy!) • májban és zsírszövetben mindig folyik, ha az energia igény alacsony, és a szénhidrát bevitel meghaladja a szükségest (kukoricából szalonna), inzulin/glukagon  • nincs negatív feed-back • a szénhidrát tároló kapacitás korlátozott, de a triglicerid tároló kapacitás elvben végtelen: glikogén : 5000 kJ lipid: kJ

10 Acetil-CoA karboxiláz szabályozása protein foszfatáz inzulin PK-A
citrát defoszforiláció cAMP  inaktív dimer P aktív polimer P vmax KM citrát  hosszú acil-CoA foszforiláció foszforiláció AMP-dependens protein kináz PK-A trigliceridek adrenalin, glukagon, ACTH E hiány AMP  cAMP 

11 Szubsztrát ellátás megfelelő
glukóz GLUT-2 (máj) GLUT-4 (zsírszövet) acil-CoA glukóz GK (máj) HK (zsírszövet) malonil-CoA glukóz-6P PPP citrát acetil-CoA piruvát acetil-CoA C.A.C. mito NADPH keletkezés nem limitáló, normálisan annyi keletkezik, amennyi kell

12 Hosszú távú, adaptív szabályozás: gén expresszió szintjén
1. szénhidrátdús étkezés, jól tápláltság ACC, zsírsav szintetáz inzulin glukagon, cAMP glukóz almasav enzim, ATP citrát liáz, gl-6-P DH, 6-P-glukonát DH, PK, GK, PFK-1 PUFA pajzsmirigy hormon zsírsavak oxidációja zsírszegény étrend 2. fejlődéssel összefüggésben: agy - mielinizáció tüdő - palmitinsav a surfactant-hez emlő - terhesség végén, szoptatáskor sat.FA adipociták differenciálódása

13 Speciális zsírsavak szintézise
Elongáció ER : Malonil-CoA, 2NADPH/ciklus kb.FAszinézis (mitokondrium : Acetil-CoA, NADPH+NADH/ciklus) kb.b-ox. fordítva Deszaturáció ER: deszaturáz enzimek, NADPH-t használ, H2O lép ki - sztearil-CoA deszaturáz (D9) - már telítetlen FA esetén: D4-, D5-, D6-deszaturázok 18:1(9) 9 olajsav 18:2(9,12) 6 linolsav 18:3(9,12,15) 3 linolénsav 20:4(5,8,11,14) 6 arachidonsav 20:5(5,8,11,14,17) 3 eikozapentaénsav

14 Telítetlen zsírsavak szintézise
6 PUFA 3 PUFA linolsav 18:2(9,12) a-linolénsav 18:3(9,12,15) D6-deszaturáz g-linolénsav 18:3(6,9,12) 18:4(6,9,12,15) elongáz 20:3(8,11,14) 20:4(8,11,14,17) D5-deszaturáz arachidonsav 20:4(5,8,11,14) eikozapentaénsav 20:5(5,8,11,14,17) AA EPA elongáz 22:5(7,10,13,16,19) D4-deszaturáz dokozahexaénsav 22:6(4,7,10,13,16,19) DHA