Fatty Acid SynthesisFatty Acid Synthesis

การสั�งเคราะห์�กรดไขมั�น (ที่��อยู่��

นอก Mitochondria)

ปฏิ�ก�ร�ยู่าเร��มัต้�นจาก Acetyl-CoA เปลี่��ยู่นเป น Malonyl-CoA

โดยู่อาศั�ยู่ Enzyme ชื่$�อ Acetyl-CoA carboxylaseแลี่ะมั� Coenzyme ชื่$�อ Biotin

Acetyl-CoA

Malonyl-CoA

ATP ADP + Pi

CH3 C~S•CoAO

(Acetyl-CoA)

CH2 C~S•CoAO

(Malonyl-CoA)

HOOC

CH3 C~S•CoAO

(Acetyl-CoA)

CH2 C~S•CoAO

(Malonyl-CoA)

HOOCBiotin

Acetyl-CoA carboxylase

การสั�งเคราะห์�กรดไขมั�น อาศั�ยู่การเปลี่��ยู่นแปลี่งของ

Multi-enzyme Complexที่��ที่&าห์น�าที่��เป น

Acyl protein carrier (ACP)

โครงสัร�างของ Coenzyme A

เข�ยู่นโดยู่ยู่�อว่�า CoA•SH

Pan

SH

Cys

SH

Fatty Acid synthase multienzyme complex

ข�(นต้อนการสั�งเคราะห์�กรดไขมั�น

4, 5, 6 เป นข�(นต้อนที่��ใชื่� enzyme ชื่น�ดต้�างๆ

ในข�(นต้อนที่�� 4 แลี่ะ6 ใชื่� NADPH ที่��มัาจาก Pentose Phosphate Pathway

เมั$�อจบข�(นต้อนที่�� 7 จะกลี่�บไปที่��ข� (นต้อนที่�� 2 ให์มั�

จ&านว่น Carbon atom จะเพิ่��มัข-(นจนกระที่��งได� Palmitate (C16)

Enzyme ที่��เป นต้�ว่เร��มัต้�นในการสั�งเคราะห์� Fatty Acid จะประกบเป น 2 ฝาเร�ยู่กว่�า Dimer สั�ว่นที่��ที่&าให์�เก�ด Palmitate อยู่��ที่��ปลี่ายู่ Pant-SH

Pan

SH

Cys

SH+ CH3 C~S•CoA

O

Fatty Acid Synthesis เร��มัจากปฏิ�ก�ร�ยู่าที่��ใชื่� Acetyl-CoA รว่มัก�บ Complex Enzyme

Step 1 / Cycle 1

Pan

SH

Cys

S+

H

C=O

CH3

CH3 CO ~S•CoA HS•CoA(Coenzyme A)

CoA.SH

Step 1 / Cycle 1

Pan

SH

Cys

S

C=O

CH3

+ Malonyl-CoACH2 C~S•CoAO

(Malonyl-CoA)

HOOC

Step 2 / Cycle 1

Pan

S

Cys

S

C=O

CH3

C=O

CH2

COOH

H CH2 C~S•CoAO

(Malonyl-CoA)

HOOC

Step 2 / Cycle 1

Acetyl-malonyl enzyme

Pan

S

Cys

S

C=O

CH3

C=O

CH2

COOH

Step 2 / Cycle 1

Acetyl-malonyl enzyme

Pan

S

Cys

S

C=O

CH3

C=O

CH2

COOH CO2

H

Acetoacetyl Enzyme Step 3 / Cycle 1

+ Condensing Enzyme (Ketoacyl synthase)

Pan

S

Cys

S

C=O

CH3

C=O

CH2

H

Pan

S

Cys

S

CH

CH3

C=O

CH2

H

3-Ketoacyl reductase OH

Enzyme น�( ที่&าให์�เก�ด OH group ที่�� C ต้�ว่ที่�� 33-Hydroxyacyl enzyme Step 4 / Cycle 1

Pan

S

Cys

S

CH

CH3

C=O

CH−H

H

OH Dehydratase

3-Hydroxyacyl enzyme Step 5 / Cycle 1

Pan

S

Cys

S

CH

CH3

C=O

CH

H

DehydrataseH2O

2,3 Unsaturated acyl enzyme Step 5 / Cycle 1

Pan

S

Cys

S

CH

CH3

C=O

CH

H

Enoyl Reductase+

Step 6 / Cycle 1

Pan

S

Cys

S

CH2

CH3

C=O

CH2

H

Acyl enzyme Step 6 / Cycle 1

Pan

S

Cys

S

CH2

CH3

C=O

CH2

H

+ Condensing Enzyme

H

Step 7 / Cycle 1

Pan Cys

SH

Pan

S

CH2

CH3

C=O

CH2

กลี่�บไปที่��เร��มัต้�น ที่&าซ้ำ&(าอ�ก 6 รอบแต้�ลี่ะรอบจะได� C เพิ่��มัอ�ก 2 ต้�ว่

Step 7 / Cycle 1

Pan

H

Pan

S

Cys

S

CH2

CH3

C=O

CH2

+ Malonyl-CoA

Step 2 / Cycle 2

Pan

H

Pan

S

Cys

S

CH2

CH3

C=O

CH2

CH2 C~S•CoAO

(Malonyl-CoA)

HOOC+

C=O

CH2

COOH

Step 2 / Cycle 2

PanPan

S

Cys

S

CH2

CH3

C=O

CH2

C=O

CH2

+ 3-Ketoacyl synthase

CO2

COOH

Step 3 / Cycle 2

PanPan

S

Cys

S

CH2

CH3

C=O

CH2

C=O

CH2

H

+ 3-Ketoacyl reductase

Step 4 / Cycle 2

PanPan

S

Cys

S

CH2

CH3

HC−OH

CH2

C=O

CH2

H

+ 3-Ketoacyl reductase

3-Hydroxyacyl enzyme

Step 4 / Cycle 2

PanPan

S

Cys

S

CH2

CH3

HC

CH2

C=O

HC

H

3-Hydroxyacyl enzyme

−H

−OH+ Dehydratase

Step 5 / Cycle 2

PanPan

S

Cys

S

CH2

CH3

C−H

CH2

C=O

C−H

H

2,3-Unsaturated acyl enzyme

H2O

PanPan

S

Cys

S

CH2

CH3

C−H

CH2

C=O

C−H

H

2,3-Unsaturated acyl enzyme

+ Enoyl Reductase

Step 6 / Cycle 2

PanPan

S

Cys

S

CH2

CH3

CH2

CH2

C=O

CH2

H

+ Condensing Enzyme

H

กลี่�บไปเร��มัต้�นให์มั�โดยู่การเต้�มั Malonyl-CoA

Acyl enzyme

Step 7 / Cycle 2

PanPan

S

Cys

S

CH2

CH3

CH2

CH2

C=O

CH2

HCH2 C~S•CoA

O

(Malonyl-CoA)

HOOC

Step 2 / Cycle 3

PanPan

S

Cys

S

CH3

C=O

(CH2)4

HCH2 C~S•CoA

O

(Malonyl-CoA)

HOOC

C=O

CH2

COOH + 3-Ketoacyl synthase

Step 2 / Cycle 3

PanPan

S

Cys

S

CH3

C=O

(CH2)4

C=O

CH2

COO + 3-Ketoacyl synthaseH

CO2

H

ด-งเอา ออก

Step 4 / Cycle 3Step 3 / Cycle 3

PanPan

S

Cys

S

C=O

CH2

H

+ 3-Ketoacyl reductase

CH3

C=O

(CH2)4

PanPan

S

Cys

S

C=O

CH2

H

CH3

HC−OH

(CH2)4

+ 3-Ketoacyl reductase

3-Hydroxyacyl enzyme

PanPan

S

Cys

S

CH3

HC

(CH2)4

C=O

HC

H

3-Hydroxyacyl enzyme

−H

−OH+ Dehydratase

Step 5/ Cycle 3

PanPan

S

Cys

S

CH3

(CH2)4

C=O

CH

H

+ Enoyl reductase

Step 6/ Cycle 3

H2OCH

PanPan

S

Cys

S

CH3

(CH2)4

C=O

H

Step 7/ Cycle 3

CH2

CH2

รอบแรก ได� C 4 ต้�ว่รอบ 2 ได�อ�ก 2 ต้�ว่ = C 6 ต้�ว่รอบ 3 ได�อ�ก 2 ต้�ว่ = C 8 ต้�ว่

PanPan

S

Cys

S

CH3

(CH2)6

C=O

H

CH2

CH2

รอบแรก ได� C 4 ต้�ว่รอบ 2 ได�อ�ก 2 ต้�ว่ = C 6 ต้�ว่รอบ 3 ได�อ�ก 2 ต้�ว่ = C 8 ต้�ว่รอบ 4 ได�อ�ก 2 ต้�ว่ = C 10 ต้�ว่

Step 7/ Cycle 4

PanPan

S

Cys

S

CH3

(CH2)8

C=O

H

CH2

CH2

รอบแรก ได� C 4 ต้�ว่รอบ 2 ได�อ�ก 2 ต้�ว่ = C 6 ต้�ว่รอบ 3 ได�อ�ก 2 ต้�ว่ = C 8 ต้�ว่รอบ 4 ได�อ�ก 2 ต้�ว่ = C 10 ต้�ว่รอบ 5 ได�อ�ก 2 ต้�ว่ = C 12 ต้�ว่

Step 7/ Cycle 5

PanPan

S

Cys

S

CH3

(CH2)10

C=O

H

CH2

CH2

รอบแรก ได� C 4 ต้�ว่รอบ 2 ได�อ�ก 2 ต้�ว่ = C 6 ต้�ว่รอบ 3 ได�อ�ก 2 ต้�ว่ = C 8 ต้�ว่รอบ 4 ได�อ�ก 2 ต้�ว่ = C 10 ต้�ว่รอบ 5 ได�อ�ก 2 ต้�ว่ = C 12 ต้�ว่รอบ 6 ได�อ�ก 2 ต้�ว่ = C 14 ต้�ว่

Step 7/ Cycle 6

PanPan

S

Cys

S

CH3

(CH2)12

C=O

H

Step 7/ Cycle 7

CH2

CH2

รอบแรก ได� C 4 ต้�ว่รอบ 2 ได�อ�ก 2 ต้�ว่ = C 6 ต้�ว่รอบ 3 ได�อ�ก 2 ต้�ว่ = C 8 ต้�ว่รอบ 4 ได�อ�ก 2 ต้�ว่ = C 10 ต้�ว่รอบ 5 ได�อ�ก 2 ต้�ว่ = C 12 ต้�ว่รอบ 6 ได�อ�ก 2 ต้�ว่ = C 14 ต้�ว่รอบ 7 ได�อ�ก 2 ต้�ว่ = C 16 ต้�ว่

PanPan

S

Cys

S

CH3

(CH2)12

C=O

H

CH2

CH2+ H2OThioesterase

PanPan

S

Cys

SH

CH3

(CH2)12

C=O

CH2

CH2

OHH-

Palmitic AcidPalmitic AcidCH3(CH2)14COOH

(C15H31COOH)