生物化学第29章脂类的生物合成

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1、第29章脂类的生物合成(Lipidbiosynthesis)一、贮存脂肪二、脂类的合成二、脂类的合成脂肪酸的合成在细胞溶胶中发生，其合成的前体是乙酰CoA。线粒体中的乙酰CoA必须运出线粒体才能参与脂肪酸的合成。乙酰CoA通过三羧酸转运体系运出线粒体。（一）脂肪酸的生物合成乙酰CoA的三羧酸转运体系丙二酰CoA的合成乙酰CoA首先要羧化成丙二酰CoA，然后才能参与脂肪酸的合成，催化此反应的是乙酰CoA羧化酶。丙二酰CoA的合成Ⅰ丙二酰CoA的合成Ⅱ大肠杆菌乙酰CoA羧化酶大肠杆菌乙酰CoA羧化酶由3个部分组成，一个是生物素羧基载体蛋白（biotincarboxy

2、lcarrierprotein，BCCP，22.5kD亚基组成的二聚体），另外两种蛋白质是生物素羧化酶（51kD亚基组成的二聚体）和转羧酶（30kD和35kD两种亚基组成的α2β2四聚体）。生物素羧基载体蛋白的功能羧化酶亚基转羧酶亚基生物素羧基载体蛋白动物的乙酰CoA羧化酶真核生物哺乳类和鸟类的乙酰CoA羧化酶由230kD的原体组成，每个原体上都含有上述3种组分，还有别构调节位点。当以原体存在时没有酶活性，聚合成丝状多聚体（4000~8000kD）时有活性。鸡肝乙酰CoA羧化酶丝状体活性形式的电镜照片50nm脂肪酸合成ⅠKSase:β-酮酰ACP合酶ACP：酰基

3、载体蛋白脂肪酸合成Ⅱ脂肪酸合成Ⅲ在动物中，脂肪酸的合成到16碳脂肪酸即棕榈酸（软脂酸）为止。脂肪酸合成碳链延伸的方向ACPKSase脂肪酸合酶脂肪酸合酶（fattyacidsynthase，FAS）是含有多种酶活性的复合体，它可以催化从丙二酰CoA到脂肪酸的全部反应。脂肪酸合酶一般是由酰基载体蛋白（acylcarrierprotein，ACP）及6种酶活性组成，脂肪酸合成期间就是通过其羧基固定在酰基载体蛋白的辅基上。这个辅基是CoA的一部分，即磷酸泛酰巯基乙胺。脂肪酸合酶的辅基CoA酰脂肪酸合酶E.coli和植物的脂肪酸合酶是7种多肽链组成的复合体，其中一链是A

4、CP，其余6链是酶；酵母脂肪酸合酶也是由ACP和6种酶活性组成，但它们分布在2条多肽链上，其中一链具有ACP和2种酶活性，另一链具有4种酶活性，6个二聚体组成一个大复合体（α6β6）。酵母脂肪酸合酶酮酰ACP合酶（缩合酶）酮酰ACP还原酶酰基载体蛋白乙酰基转移酶丙二酰基转移酶β-羟酰基脱水酶烯酰基还原酶α-亚基β-亚基动物脂肪酸合酶动物脂肪酸合酶由2条相同的肽链组成，每一条肽链都含有1个ACP和7种酶活性，2条肽链反平行地组成二聚体。动物脂肪酸合酶多一个软脂酰－ACP硫酯酶活性，它将最终产物软脂酰－ACP上的脂肪酸水解下来。其它生物的最终产物并不水解，而是直接利

5、用软脂酰－ACP进行下一步反应。动物脂肪酸合酶脂肪酸合成途径与β氧化的比较见P264脂肪酸碳链的延长碳链的延长（在十六碳的基础上）发生在线粒体和内质网表面，线粒体中的延长是独立于脂肪酸合成之外的过程，它是脂肪酸降解的逆反应，只是脂肪酸延长最后一步使用NADPH作为还原剂，而脂肪酸降解的最前一步使用FAD作为氧化剂。光面内质网表面的延长所用的酶不同，但也是以丙二酰CoA为碳链延长的供体。碳链的延长是往羧基方向延长（新加的二碳单位在羧基端）。脂肪酸碳链延长与降解的比较乙酰CoA+脂酰CoACoA←↓硫解酶β-酮酰CoANADH→↓羟酰CoA脱氢酶β-羟酰CoAH2O

6、←↓烯酰CoA脱水酶烯酰CoANADPH→↓烯酰还原酶脂酰CoA（多2碳）乙酰CoA+脂酰CoA（少2碳）CoA→↑硫解酶β-酮酰CoANAD＋→↑羟酰CoA脱氢酶β-羟酰CoAH2O→↑烯酰CoA水合酶烯酰CoAFAD→↑烯酰脱氢酶脂酰CoA碳链的去饱和动物体内常见的两个饱和脂肪酸软脂酸和硬脂酸是单不饱和脂肪酸棕榈油酸和油酸的前体。催化氧化反应的脂酰CoA去饱和酶是混合功能氧化酶（mixed-functionoxidase）。反应需要细胞色素b5、O2及NADH参与。脂肪酸的去饱和反应硬脂酰-CoA油酰-CoA底物提供2个电子，Fe2+提供2个电子，产生2分子

7、水。脂肪酸的去饱和反应脂肪酸链的延长和去饱和Ⅰ脂肪酸链的延长和去饱和ⅡEPA,DHAω-3家族ω-6家族从亚油酸→花生四烯酸（动物体内）γ-亚油酸亚油酰CoAγ-亚麻酰CoA从亚油酸→花生四烯酸二十碳三烯酰CoA花生四烯酰CoA花生四烯酸必需脂肪酸哺乳动物可以在9位引入双键，形成单不饱和脂肪酸，但不能在9位以上再引入双键，所以亚油酸和α-亚麻酸这样的多不饱和脂肪酸只能从食物中摄取，它们称为必需脂肪酸（essensialfattyacid）。哺乳动物可以在9位或8位以前再引入一个双键。脂肪酸的ω－6家族和ω－3家族亚油酸（18:2Δ9C,12C）和α-亚麻酸（18

8、:3Δ9C,12C,15