Kas ir taukskābju sintāze?

Taukskābēm vienā galā ir skāba grupa, kas savienota ar ogļūdeņraža ķēdi, kas atgrūž ūdeni. Tie ir ļoti svarīgi šūnu komponenti, kas pilda strukturālas lomas kā membrānas komponenti, signalizācijas lomu kā hormoni un kā enerģijas avoti, lai veicinātu vielmaiņu. Cilvēki no uztura iegūst daudzu veidu taukskābes, taču vairākas taukskābes ir jāsintezē ķermenim. Taukskābju sintēzi zīdītājiem nodrošina liels proteīnu pāris, kas satur vairākus dažādus enzīmus, kas darbojas kopā, un ir pazīstami kā taukskābju sintēze (FAS).

Šī fermentatīvā sistēma ir ļoti sarežģīta un veic vairākas dažādas bioķīmiskas reakcijas, kas visas noved pie taukskābju sintēzes. Taukskābju sintēzes pamatreakcija ir apvienot molekulas, kas sastāv no divām oglekļa vienībām, garākās ķēdēs, veidojot taukskābes. Taukskābe, ko veido zīdītāji, ir 16 oglekli garš savienojums palmitīnskābe, kas pazīstama arī kā C16. Palmitīnskābe ir piesātināta taukskābe, kas nozīmē, ka tā nesatur nekādas dubultās saites. Šī savienojuma biosintēze notiek citozolā, un nav nekādas saistības ar membrānām.

Palmitīnskābes sintēzei ir nepieciešami ne tikai divi oglekļa taukskābju prekursori un taukskābju sintēze. Tam nepieciešams arī kofaktors, kas ir ne-olbaltumvielu sastāvdaļa, kas ir brīvi saistīta ar fermentu. Kofaktors CoA ir sēru saturošs savienojums, kas ir pievienots katrai ķīmiskajai vielai, kas kalpo kā oglekļa avots taukskābju ķēdei. Divu oglekļa vienību avots, ko pievienot augošajai taukskābju ķēdei, ir trīs oglekļa kofaktors malonil-CoA, ko iegūst no divu oglekļa savienojumu acetil-CoA.

Taukskābju sintāze vispirms jāaktivizē, saskaroties ar acetil-CoA. Pēc šīs reakcijas FAS secīgi pagarina topošo taukskābju ķēdi, izmantojot oglekļa grupas, kas ziedotas no malonil-CoA. Šim procesam nepieciešama virkne dažādu ķīmisku reakciju. Ķēdei augot, tā tiek nodota no viena enzīma uz nākamo, līdz tā ir sasniegusi savu galīgo 16 ogļu garumu. Tad tas tiek atbrīvots no olbaltumvielām.

Ir divu veidu taukskābju sintāzes. I tipa FAS ir zīdītāju tips, kas ražo tikai palmitīnskābi, izmantojot lielu proteīnu pāri, no kuriem katrs satur vairākus dažādus enzīmus. Turpretim FAS II tipu izmanto baktērijas un augi. Šim vairāku enzīmu kompleksam ir atsevišķi enzīmi kā atsevišķi proteīni, kas grupējas kopā. II tipa komplekss var radīt papildu taukskābju veidus, taču tas nav tik efektīvs kā zīdītāju I tipa FAS.