Biosíntesis de ácidos grasos

Biosíntesis de ácidos grasos
•Biosíntesis de ácidos grasos
saturados.
•Complejo de la ácido graso sintasa.
•Sistemas de elongación
•Desaturación de las cadenas de
ácidos grasos.
Rutas principales del metabolismo de lípidos
PROCESO GLOBAL DE LA SÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS
Existen tres sistemas enzimáticos distintos que catalizan:
1.
2.
3.
La biosíntesis del palmitato a partir de acetil-CoA
La elongación de la cadena a partir de palmitato
La desaturación
En las células eucariotas:
1.
2.
3.
La primera ruta tiene lugar en el citosol
La elongación de la cadena se produce tanto en las
mitocondrias como en el reticulo endoplásmico.
La desaturación tiene lugar en el retículo endoplásmico.
PROCESO GLOBAL DE LA SÍNTESIS DE
ÁCIDOS GRASOS
Al igual que en otras rutas biosintéticas, la
biosíntesis de lípidos es:
– Endergónica y reductora
– Utiliza ATP como fuente de energía metabólica y
un transportador electrónico reducido (NADPH).
1.- BIOSÍNTESIS DE PALMITATO A PARTIR DE ACETIL-CoA
•
Se inicia con la formación de malonil-ACP y acetilACP
•
Comprende la adición escalonada de unidades de
dos carbonos. Cada paso comprende:
1. Una condensación
2. Una reducción
3. Una desaturación
4. Una nueva reducción
1.- BIOSÍNTESIS DE PALMITATO A
PARTIR DE ACETIL-CoA
• Las principales diferencias con la
β-oxidación son:
– Necesidad de un intermediario activado, la
malonil CoA, en cada paso de adición de
dos carbonos.
– La naturaleza del transportador del grupo
acilo
– Empleo de enzimas que requieren NADPH
en las reacciones de reducción
Semejanzas y diferencias entre la oxidación y síntesis de un ácido graso
Acetil-CoA
Mathews
SÍNTESIS DE MALONIL-CoA A PARTIR DE ACETIL-CoA.
REACCIÓN CATALIZADA POR LA ACETIL-CoA CARBOXILASA
Es el punto de control de la síntesis de ácidos grasos
Biotina
Acetil-CoA
Malonil-CoA
Lehninger
REACCIÓN DE LA ACETIL-CoA CARBOXILASA
Acetil-CoA carboxilasa
N-carboxibiotina
Transportador temporal de CO 2
REGIONES DE
LA ACETIL-CoA
CARBOXILASA
En procariotas son tres
proteínas distintas
Lehninger
PRODUCCIÓN DE MALONIL-ACP Y ACETIL-ACP
Comparación del grupo fosfopanteína en la proteína transportadora
del acilo (ACP) y la CoA (CoASH)
Unión del acetil-CoA y del malonil-CoA a la
ácido graso sintasa
ACP
Etapa previa
Acetil-CoA-ACP transacetilasa
Malonil-CoA-ACP transacetilasa
El acetil- y malonil-CoA tio
esteres pueden “cargarse” en
los grupos tiol de un residuo de
cisteina en KS (b-cetoacil-ACP
sintasa) y ACP-4’PPT,
respectivamente
FAS
Acido graso
sintasa
COMPLEJO DE LA ACIDO GRASO SINTASA:
Contiene siete sitios activos diferentes
SECUENCIA DE CUATRO PASOS PARA ALARGAR EN DOS
CARBONOS UNA CADENA ACIL GRASO EN CRECIMIENTO
PASO 1.- CONDENSACIÓN
Grupo malonilo
Grupo acetilo
(primer grupo acil)
Acido graso
sintasa
condensación
b-Cetoacil ACP sintasa
Se alarga la cadena
acilo en dos carbonos
Lehninger
PASO 2.- REDUCCIÓN
FAS
Nota:
reducción
El grupo ceto se
reduce a alcohol
b-Cetoacil ACP reductasa
FAS
PASO 3.- DESHIDRATACIÓN
FAS
deshidratación
La eliminación de agua
crea un doble enlace
b-Hidroxiacil ACP deshidratasa
FAS
PASO 4.- OTRA REDUCCIÓN
Nota:
reducción
FAS
Enoil ACP reductasa
Extremo terminal de la cadena
El doble enlace se
reduce para formar el
correspondiente
grupo acil graso
saturado, alargado en
dos carbonos
FAS
INICIO DE LA SEGUNDA VUELTA DEL CICLO DE
LA SÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS
•
Grupo butirilo
Malonil-CoA
Tras el primer ciclo, el grupo butirilo
totalmente reducido es transferido al
grupo -SH de la Cys de KS,
•
Se libera así el grupo –SH de la PPT de
ACP ahora desocupado que puede
aceptar otra molécula de malonil-CoA
•
condensación
En el paso de condensación el grupo
butirilo es intercambiado por el grupo
carboxilo del malonilo, que se pierde
como CO2
b-Cetoacil-ACP
SÍNTESIS DE PALMITATO
ELONGACIÓN Y DESATURACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS
• Elongación: se localiza en el
retículo endoplásmico liso y
mitocondria.
• Desaturación:
palmitato ----- palmitoleato
estearato------ oleato
El doble enlace es introducido
por una reacción oxidativa
REGULACIÓN DE LA SÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS
Las acil-CoA de cadena larga
fomentan la despolarización de
la forma activa
Rutas principales del metabolismo de lípidos