1. Lehninger Principles of Biochemistry
David L. Nelson and Michael M. Cox
Lehninger Principles of Biochemistry
Fourth Edition
Chapter 21:
Lipid Biosynthesis
Smíð mettaðra fitusýra
Copyright © 2004 by W. H. Freeman & Company
Smíð mettaðra fitusýra

2. Smíð mettaðra fitusýra
Sýklóoxýgenasi 1 (COX-1)
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

3. Smíð mettaðra fitusýra
Fitusýrusmíð
Fitusýrusmíð gerist í frymi í mörgum vefjum:
lifur, heila, nýrum, mjólkurkirtlum og fituvef
Í mönnum er ekki mikil fitusýrusmíð í fituvef,
hún gerist aðallega í lifur
Hvernig breytist sykur í fitu?
Glúkósi  pýrúvat  asetýl-CoA
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

4. Smíð mettaðra fitusýra
Fitusýrur eru smíðaðar úr asetýl-CoA,
2ja kolefnisatóma einingum
Heildarjafna palmítatssmíðar (16 kolefnisatóm) er:
8 asetýl-CoA NADP+ 14 H ATP
 palmítat + 8 CoASH NADP ADP + 7 Pi + 6 H2O
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

5. Smíð mettaðra fitusýra
•Fitusýrusmíð er ekki viðsnúin -oxun,
önnur efnahvörf gerast
•Fitusýrusmíð má skipta í tvö stig
•1) Myndun malónýl-CoA,
hvött af asetýl-CoA-karboxýlasa
•2) Afoxun og framlenging fitusýrukeðju,
hvött af fitusýrusýnþasa
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

6. Smíð mettaðra fitusýra
Asetýl-CoA + CO2 + ATP  malónýl-CoA + ADP + Pi
Malónat er þriggja kolefnisatóma díkarboxýlsýra
Líta má á malónýl-CoA
sem virkjað eða hvarfagjarnt asetýl-CoA
Ensímið notar bíotin sem kóensím, eins og pýrúvatkarboxýlasi
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

7. Smíð mettaðra fitusýra

8. Smíð mettaðra fitusýra

9. Smíð mettaðra fitusýra
Fitusýrusýnþasi
Fitusýrusýnþasi í dýrum er ensímakomplex,
gerður úr tveimur samhverfum undireiningum
sem hvor hefur margar hvarfastöðvar
Sýrueiningarnar eru bundnar með kóvalent tengjum
við sýnþasann meðan á smíð stendur
Þær eru bundnar við þíólhóp á amínósýrunni systeini
eða við þíólhóp á pantóþenateiningu
Pantóþenat er í raun ensímbundið kóensím A
og hefur langan griparm
Asetateining (2 C) er flutt á fitusýrusýnþasa
og tengd við cystein
Malónateining (3 C) er flutt á fitusýrusýnþasa
og tengd við pantóþenat
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

10. Smíð mettaðra fitusýra
Framlenging og afoxun fitusýru gerist í fjórum skrefum
Framlenging og afoxun fitusýru
gerist meðan einingin er bundin við pantóþenat
Vaxandi asýlkeðja færist til á fitusýrusýnþasadímernum
meðan á fitusýrusmíð stendur.
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

11. Smíð mettaðra fitusýra

12. Smíð mettaðra fitusýra
•1) Asetýleiningin er flutt yfir á malónýleininguna
og CO2 tapast um leið frá malónati
Efnahvörfin eru þétting
Systein er óbundið í framlengingar- og afoxunarskrefunum
Tap koldíoxíðs af malónýl CoA leggur til drifkraftinn
í samruna asetýleininga og vaxandi asýlkeðju.
Sama koldíoxíðsameind fer inn við myndun malónats
og sú sem tapast við þéttinguna
Nú hefur myndast asetóasetýleining
(-ketósmjörsýrueining, 4 C)
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

13. Smíð mettaðra fitusýra

14. Smíð mettaðra fitusýra
•2) Ketóhópur asetóasetýleiningar er afoxaður með NADPH,
-hýdroxýbútýrýleining myndast
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

15. Smíð mettaðra fitusýra

16. Smíð mettaðra fitusýra
•3) Vatn er numið brott, hýdroxýlhópurinn og vetni
frá aðlægu kolefnisatómi fara burt
Nú hefur myndast krótónýleining (enóýleining)
með trans-tvítengi
Krótonsýra (crotonic acid): trans-2-bútensýra
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

17. Smíð mettaðra fitusýra

18. Smíð mettaðra fitusýra
•4) Tvítengið er afoxað með NADPH,
þ. e. vetni er lagt á tvítengið
Nú hefur myndast smjörsýrueining,
bútýrat, afoxuð eining með 4 C-atóm
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

19. Smíð mettaðra fitusýra

20. Smíð mettaðra fitusýra
Bútýratið er flutt af pantóþenati yfir á systein
og pantóþenatið er óbundið
Bútýrat er í sömu stöðu og asetat var áður
Ný malónateining er flutt á pantóþenatið,
hvörf 1-4 eru endurtekin
Bútýratið þéttist við malónateininguna,
koldíoxíð tapast eins og áður
Nú hefur myndast 6 kolefnisatóma eining
Hvörfin halda áfram þar til palmítat (16 C-atóm)
hefur myndast, það losnar frá sýnþasanum
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

21. Smíð mettaðra fitusýra

22. Smíð mettaðra fitusýra

23. Smíð mettaðra fitusýra

24. Smíð mettaðra fitusýra

25. Smíð mettaðra fitusýra

26. Smíð mettaðra fitusýra

27. Smíð mettaðra fitusýra
Asetýl-CoA-ACP-transetýlasi (AT) flytur asetýlhóp á systein
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

28. Smíð mettaðra fitusýra

29. Smíð mettaðra fitusýra
Önnur umferð í fitusýrusmíð
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

30. Smíð mettaðra fitusýra
Önnur umferð - bútýrat hefur verið flutt af pantóþenati á systein
Ný malónateining tengist pantóþenati
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

31. Smíð mettaðra fitusýra

32. Smíð mettaðra fitusýra

33. Smíð mettaðra fitusýra

34. Smíð mettaðra fitusýra
Hvaðan koma kolefnisatóm til fitusýrusmíðar
og hvert fara þau?
Hvað gerist í frymi og hvað í mítókondríum?
Glúkósi → pýrúvat → asetýl-CoA
Asetýl-CoA myndast frá pýrúvati í mítókondríum,
en kemst ekki yfir innri himnu mítókondría
Sítrat er flutt yfir himnuna
Í frymi hvetur ATP-sítrat lýasi hvörfin:
ATP + sítrat + CoASH  asetýl-CoA + oxalóasetat + ADP + Pi
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

35. Smíð mettaðra fitusýra

36. Smíð mettaðra fitusýra
Hvaðan kemur það NADPH, sem er notað er til afoxunar
í fitusýrusmíð?
Pentósaferli, “malic enzyme”,
einnig ísósítratdehýdrógenasi í frymi leggja til NADPH
Malic enzyme hvetur þessi hvörf í frymi:
Malat + NADP+  pýrúvat + CO2 + NADPH + H+
Það NADPH sem á vantar, kemur frá pentósaferli
Pýrúvat flyst inn í mítókondríur
og karboxýlerast þar í oxalóasetat, CO2 tapast ekki
Önnur kerfi eru til, en þetta er einfaldast og auðskiljanlegast
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

37. Smíð mettaðra fitusýra

38. Smíð mettaðra fitusýra
Hindrar fitusýrusmíðar í örverum
Triclosan er talsvert notað sem bakteríudrepandi efni
í snyrtivörur, sápur og tannkrem
Það hindrar enóýl-ACP redúktasa í fitusýrusmíð
í bakteríum mjög skilvirkt
Í bakteríum eru ensím fitusýrusmíðar aðskilin prótein,
ekki í ensímakomplexi
Hætta er á að bakteríustofnar ónæmir fyrir triclosan
geti þróast
Notkun triclosans er umdeild,
hve hratt það brotnar niður í umhverfinu o. fl.
Ameríska tannlæknafélagið telur notkun þess
í tannkremi áhættulausa
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

39. Smíð mettaðra fitusýra
Triclosan
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

40. Smíð mettaðra fitusýra
Samanburður á fitusýruoxun og fitusýrusmíð
•Staðsetning Oxun gerist í mítókondríum, smíðin í frymi
•Ensím Oxunarensímin eru aðskilin,
fitusýrusmíðarensímin mynda komplex
•Þíóestertengi Í oxun eru millistigsefni
bundin við kóensím A,
í smíðinni eru þau ensímbundin
við pantóþenatarm (=kyrrsett CoA)
•Rafeindaberar Í oxun myndast NADH og FADH2,
í smíðinni er NADPH notað
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

41. Smíð mettaðra fitusýra
Stýring fitusýruefnaskipta
Hormónin glúkagon og adrenalín (epinephrine)
örva niðurbrot fitu,
en insúlín örvar fitu- og þríasýlglýserólasmíð
Myndun malónýl-CoA er örvuð af sítrati,
en hindruð af glúkagon, adrenalíni og palmitóýl-CoA
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

42. Smíð mettaðra fitusýra
Virkni asetýl-CoA-karboxýlasa er stýrt með tvennum hætti
a) Það er stýrilnæmt prótein, virkjað af sítrati
en gert óvirkt af fituasýl-CoA með löngum keðjum
b) Það er óvirkt sem fosfóensím en virkt sem óbreytt ensím
Insúlín virkjar það með próteinfosfatasa,
adrenalín og insúlín afvirkja það með próteinkínasa
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

43. Smíð mettaðra fitusýra
Palmitóýl-CoA hindrar fitusýrusýnþasa
Malónýl-CoA hindrar karnitínferjuna
Smíð mettaðra fitusýra
Smíð mettaðra fitusýra

44. Smíð mettaðra fitusýra