Biosintesi dei lipidi

BIOSINTESI DEI LIPIDI

I lipidi ricoprono diversi ruoli nella cellula : sono la principale forma di

conservazione dell’energia nella maggior parte degli organismi viventi e i

principali costituenti delle membrane cellulari. Alcuni lipidi specializzati servono

come cofattori (vitamina K) , detergenti (sali biliari), trasportatori, ormoni

messaggeri intracellulari ed extracellulari. Quindi è essenziale per un

organismo possedere la capacità di sintetizzare una vasta gamma di lipidi

diversi.

BIOSINTESI DEGLI ACIDI GRASSI

La formazione del malonil-CoA dall’acetil-CoA è un processo irreversibile,

catalizzato dalla acetil-CoA carbossilasi. L’acetil-CoA carbossilasi contiene

come gruppo prostetico la biotina [ legata covalentemente al gruppo amminico

di un residuo di lisina di una delle tre subunità della molecola enzimatica]. Il

gruppo carbossilico, che deriva dal bicarbonato(HCO ) viene prima trasferito

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alla biotina in una reazione che richiede ATP. La biotina serve come

trasportatore temporaneo della CO , che nella seconda tappa viene trasferita

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all’acetil-CoA, che produce malonil-CoA.

GLI ACIDI GRASSI VENGONO SINTETIZZATI MEDIANTE UNA SEQUENZA

DI REAZIONI RIPETUTE

In tutti gli organismi le lunghe catene carboniose degli acidi grassi vengono

sintetizzate mediante la ripetizione di quattro tappe, catalizzate da un sistema

multienzimatico, chiamato acido grasso sintasi che consiste in una singola

catena polipeptidica caratterizzata da sette domini che agiscono come enzimi

distinti pur essendo legati l’uno all’altro in sequenza ; le proteine agiscono

insieme per catalizzare la formazione dell’acido grasso partendo da una

molecola di Acetil-CoA e una di Malonil-Coa.

L’agente riducente nella via di biosintesi è il NADPH e i gruppi attivatori sono

due differenti gruppi –SH legati a due proteine enzimatiche.

• Uno dei due gruppi –SH è di un residuo di cisteina di uno dei domini del

complesso, esattamente la β-chetoacil-ACP sintasi, l’altro appartiene all’ACP

(acyl-carrier-protein) la proteina trasportatrice di acili ,un dominio separato dal

polipeptide, con il quale l’intermedio della sintesi fa un legame tioestere.

ESCHERICHIA coli

L’ACP di (la proteina trasportatrice di acili) è una piccola

proteina che porta legata la fosfopanteteina : a questo gruppo prostetico viene

legato l’intermedio della sintesi e la sua idrolisi del legame tioestere che è

molto esoergonica serve a rendere termodinamicamente favoriti i due

passaggi di condensazione della sintesi degli acidi grassi.

L’ACIDO GRASSO SINTASI LEGA GRUPPI ACETILICI E MALONILICI

Prima che abbiano inizio le reazioni di condensazione che portano alla sintesi

dell’acido grasso, i due gruppi tiolici del complesso multienzimatico devono

essere caricati con i substrati. Dapprima il gruppo acetilico dell’acetil-CoA viene

trasferito all’ACP in una reazione catalizzata dal dominio del polipeptide

multifunzionale acetil-CoA-ACP trasferasi (AT) . Il gruppo acetilico viene

quindi trasferito al gruppo Cys-SH della β-chetoacil-ACP-sintasi (KS) . Anche

la seconda reazione, il trasferimento del gruppo