Grasos-acil-CoA sintasa
| Grasos-acil-CoA sintasa | |||||||||
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Modelo 3D de la cinta de la sintasa de ácidos grasos de levadura.
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| Identificadores de | |||||||||
| Número CE | 2.3.1.86 | ||||||||
| Número de CAS | 9045-77-6 | ||||||||
| Bases de datos | |||||||||
| IntEnz | IntEnz vistas | ||||||||
| BRENDA | Entrada de BRENDA | ||||||||
| ExPASy | Opinión de NiceZyme | ||||||||
| KEGG | Entrada de KEGG | ||||||||
| MetaCyc | vía metabólica | ||||||||
| PRÍAMO | Perfil | ||||||||
| PDB estructuras | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Ontología génica | AmiGO / EGO | ||||||||
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Grasos-acil-CoA sintasa, o más comúnmente conocido como levadura ácido graso sintasa (y no debe ser confundido con Sintetasa de acil-CoA grasos de cadena larga), es un enzima complejo responsable de la biosíntesis de ácidos grasosy es de tipo I ácido graso síntesis (FAS). Levadura ácido graso sintasa juega un papel fundamental en la síntesis de ácidos grasos. Es un complejo de forma de barril 2.6 MDa y se compone de dos subunidades de múltiples funciones únicos: alfa y beta.[2] En conjunto, las unidades alfa y beta se arreglan en un α6β6 estructura.[3][4] Las actividades catalíticas de esta enzima complejo consiste en un sistema de coordinación de reacciones enzimáticas entre las subunidades alfa y beta. Por lo tanto, el complejo de la enzima consiste de seis centros de funcionales para la síntesis de ácidos grasos.[3][5]
Contenido
- 1 Reacción
- 2 Fondo
- 3 Estructura
- 4 Mecanismo de
- 4.1 Activación
- 4.2 Cebado
- 4.3 Alargamiento
- 4.4 Terminación
- 5 Aplicaciones
- 6 Referencias
- 7 Lectura adicional
Reacción
La enzima cataliza la reacción:
Acetil-CoA + n malonyl-CoA + 4n NADPH + H 4n+ 
larga-cadena-acil-CoA + n CoA + CO n2 + 4n NADP+
Los 4 sustratos de de esta enzima son acetil – CoA, Malonyl-CoA, NADPH, y H+, mientras que su 4 productos son Acil-CoA, CoA, CO2, y NADP+.
Más concretamente, el mecanismo de catálisis de FAS consume una acetil-coenzima A)acetil – CoA) y siete Malonyl-CoA las moléculas para producir una Palmitoil-CoA.[6]
Fondo
Síntesis de ácidos grasos se realizan generalmente por ácido graso sintasa (FAS). Aunque la síntesis de ácidos grasos son muy similar en todos los organismos, las enzimas y los posteriores mecanismos enzimáticos implicados en la síntesis de ácidos grasos varían entre eucariotas y procariotas.[7] Hay dos tipos de ácidos grasos síntesis (FAS) mecanismos: FAS de tipo I y tipo II FAS. Tipo I FAS existe en eucariotas, incluyendo hongos y células de mamíferos.[7][8] Tipo II FAS se encuentran en procariotas. El tipo me FAS sistema utiliza un complejo de varias enzima, que están altamente integrados, mientras que el tipo sistema de II FAS utiliza individuales, diferentes enzimas para catalizar las reacciones implicadas en la síntesis de ácidos grasos.[7][8] Levadura acil graso sintasa pertenece a la tipo I FAS y fue el primero de tipo I FAS para ser estudiado.[8]
Estructura
Levadura acil graso sintasa, de tipo I FAS, se compone de un α6β6 complejo en el que una unidad αβ forma un centro funcional para la síntesis de ácidos grasos. Por lo tanto, levadura acil graso sintasa tiene seis unidades de reacción para la síntesis de ácidos grasos, en que cada uno de estos funcionan unidades independientemente unos de otros. Cada subunidad α y β, a su vez, tiene cuatro dominios funcionales, y juntos, los ocho dominios funcionales catalizan todas las reacciones de síntesis de ácidos grasos en la levadura, que incluye: activación, cebado, elongación y terminación. En consecuencia, levadura FAS es increíblemente única debido a su complejidad estructural, que contiene 48 centros funcionales para un α6β6 complejo y eficiente puede realiza 6 ácido graso síntesis por separado a la vez.[3]
Hay siete, total de reacciones enzimáticas en la síntesis de ácidos grasos. Estas reacciones incluyen: activación, cebado, cuatro reacciones de elongación y terminación. Cinco estas reacciones se realizan en la subunidad beta y dos reacciones se realizan en la subunidad alfa.[3]
La estructura 3D de proteínas de la enzima se puede encontrar aquí:PDB. El estructura cristalina de la sintasa de ácidos grasos de levadura también deriva, con subunidades alfa y beta.
Mecanismo de
Activación
La activación de la levadura FAS se produce en la subunidad alfa. La reacción se realiza en el phosphopantetheinyl transferasa Dominio (PPT). PPT se conecta el grupo prostético de fosfopanteteína de 4′ de la CoA a la proteína transportadora de acilo Dominio (ACP), que se encuentra en el N terminal de la subunidad α.[9] ACP es el dominio sólo "móvil" de la enzima compleja, en la que se mueve sustratos intermedios a lo largo de todo el catalizador centros de la enzima, en particular las subunidades alfa y beta.[4][7][9]
Cebado
El siguiente paso es cebado, o la iniciación de la síntesis de ácidos grasos. Se realiza en la subunidad β y es catalizada por la acetiltransferasa (A) dominio, que inicia el proceso de síntesis de ácidos grasos. Aquí, acetiltransferasa transfiere el grupo acetato de acetil-CoA en el grupo SH de la 4′-fosfopanteteína grupo prostético de la ACP, que había estado Unido durante la activación.[7]
Alargamiento
Alargamiento implica cuatro reacciones principales:[2]
- La unidad de acetil en el ACP se condensa con el malonil-ACP a forma β-ketobutyryl-ACP
- Ketobutyryl-ACP es reducido luego por reductasa ketoacyl-ACP a β-hidroxiacil-ACP
- Β-hidroxiacil-ACP entonces se deshidrata para producir enoyl-ACP
- Enoyl-ACP luego se reduce por enoyl reductasa (ER) para formar un acil-ACP saturado, que puede ser alargado en un nuevo ciclo de elongación
Alargamiento sí mismo ocurre en principalmente en la subunidad α, aunque todo el proceso requerido para el alargamiento es un sistema coordinado que implica las subunidades α y β. ACP entrega primero la acetato de Grupo, que había sido Unido durante el cebado, el dominio de ketoacyl synthase (KS) en la subunidad α (Figura 1A, la reacción 3). ACP y retrocede luego a la subunidad β de la Malonyl transacylase Dominio (MPT) y se une a un malonil de Malonyl-CoA, que se utilizará para el alargamiento. El malonil-ACP recién encuadernado entonces oscila hacia el dominio de KS y las transferencias del Malonato de Grupo para la elongación de la cadena. Ahora en el dominio de KS, el grupo acilo encuadernado se condensa con el malonato de forma 3-ketoacyl intermedio: β-ketobutyryl-ACP, liberando dióxido de carbono en el proceso.[7][10]
En el α subunidad también es el ketoacyl reductasa (KR). Es el dominio de KR NADPH dependiente y cataliza la reducción de substrato, en que ketobutyryl-ACP se reduce a β-hidroxiacil-ACP por NADPH.[7][10]
La β-hidroxiacil-ACP se transfiere a la subunidad β, donde se deshidrata en deshidratasa Dominio de la (DH). Otra reacción de reducción en la enoyl reductasa Dominio (ER) de la subunidad β para formar una cadena saturada acil-ACP. Por último, ACP trae el sustrato hacia el dominio de KS de la subunidad α para otro ciclo de elongación. El ciclo de elongación es a menudo repetida 3 veces más antes de la terminación.[7][10]
Nota la característica única de ACP, que es vital para la síntesis de ácidos grasos en su papel de trasladar la reacción intermedios entre la α y catalíticas dominios β subunidades.[9]
Terminación
Una vez que la cadena de ácido graso alcanza 16 o 18 átomos de carbono mucho tiempo después de ciclos de elongación, terminación ocurre. En la ronda final de elongación, en lugar de ser llevado de vuelta al dominio de KS, el producto del ácido graso, que todavía está enlazado a la ACP, se toma desde el dominio de la ER a la MPT dominio. Aquí, CoA se une al ácido graso y se libera el resultante cadena larga grasos acil-CoA en el citosol.[7]
Aplicaciones
Los ácidos grasos son componentes clave de una célula, por lo tanto, el Reglamento o la inhibición de la síntesis de ácidos grasos mantener graves consecuencias para la función celular.[7] Puede ocasionar el mal funcionamiento de la vía de síntesis de ácidos grasos cáncer y la obesidad. Sin embargo, la importancia de la síntesis de ácidos grasos también hacer la vía de síntesis de ácidos grasos un objetivo potencial para la búsqueda y estudio de medicamentos anticancerígenos y antibióticos.[2] Se ha encontrado que en los seres humanos, sintasa de ácidos grasos, demasiado se expresa en las células cancerosas. Por lo tanto, el FAS, que se ha asociado sólo antes de la producción de energía, ahora se asocia con agresivo tumor crecimiento y supervivencia.[11] Los estudios también han encontrado que eso synthase del ácido graso humano se expresa demasiado en cáncer de próstata células.[12]
Referencias
- ^ "Perspectivas estructurales de la sintasa de ácidos grasos de levadura". PDB.
- ^ a b c P de GIPSON, molinos DJ, R Wouts, Grininger M, Vonck J, Kühlbrandt W (mayo de 2010). "Penetración estructural directa en el mecanismo de transporte de substrato de la sintasa de ácidos grasos de levadura por electrón cryomicroscopy". Estados Unidos el proc. nacional Acad. SCI. 107 (20): 9164 – 9. doi:10.1073/pnas.0913547107. PMC2889056. PMID20231485.
- ^ a b c d Singh N, Wakil SJ, se inclina JK (noviembre de 1985). "levadura ácido graso sintasa: estructura a la relación de función". Bioquímica 24 (23): 6598 – 602. doi:10.1021/bi00344a044. PMID3910094.
- ^ a b Se inclina JK, Singh N, Wakil SJ (octubre de 1990). "el synthase del ácido graso de levadura. Camino para la transferencia del grupo acetilo de la coenzima A la Cys-SH del sitio de condensación". J Biol Chem. 265 (28): 16971-7. PMID2211602.
- ^ Mohamed AH, Chirala SS, NH Mody, Huang WY, Wakil SJ (septiembre de 1988). "Estructura primaria de la proteína de la subunidad alfa multifuncional de levadura sintasa de ácidos grasos derivado de la secuencia del gen FAS2". J Biol Chem. 263 (25): 12315 – 25. PMID2900835.
- ^ Avanzada fuente de luz. "Un primer vistazo a levadura ácido graso sintasa". Lawrence Berkeley National laboratorio, Departamento de energía.
- ^ a b c d e f g h i j Lomakin IB, Xiong Y, Steitz TA (abril de 2007). "La estructura cristalina de la levadura ácido graso sintasa, un equipo celular con ocho sitios activos trabajando juntos". Célula 129 (2): 319-32. doi:10.1016/j.Cell.2007.03.013. PMID17448991.
- ^ a b c «MetaCyc biosíntesis de ácidos grasos (levadura)». MetaCyc. SRI International.
- ^ a b c M Leibundgut, Jenni S, Frick C, Ban N (abril de 2007). "Base estructural para la entrega de substrato de la proteína transportadora de acilo en la sintasa de ácidos grasos de la levadura". Ciencia 316 (5822): 288-90. doi:10.1126/Science.1138249. PMID17431182.
- ^ a b c Wakil, Salih; Stoops, J.; Joshi, V. (1983). "Síntesis de ácidos grasos y su regulación". Rev. de anuncio Biochem. 52: 537 – 579. doi:10.1146/annurev.BI.52.070183.002541. PMID6137188. 1 de marzo, 2013.
- ^ Kuhajda, Francis (marzo de 2000). "ácido graso sintasa y cáncer humano: nuevas perspectivas sobre su papel en la biología del tumor". Nutrición 16 (3): 202-208. doi:10.1016/s0899-9007 (99) 00266-x.
- ^ Barón, Antonella; et al (enero de 2004). "Ácido graso sintasa: un oncogene metabólica en el cáncer de próstata". Diario de la Bioquímica celular 91 (1): 47 – 53. doi:10.1002/JCB.10708. PMID14689581.
Lectura adicional
- E Schweizer, B Kniep, Castorph H, U Holzner (1973). "Libre de Pantetheine mutantes del complejo levadura grasos-ácido-sintetasa". EUR j Biochem. 39 (2): 353-62. doi:10.1111/j.1432-1033.1973.tb03133.x. PMID4590449.
- SJ de Wakil, se inclina JK, Joshi VC (1983). síntesis de ácidos grasos y su regulación. Annu. Reverendo Biochem. 52: 537 – 79. doi:10.1146/annurev.BI.52.070183.002541. PMID6137188.
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