Wie kann ein Enzym sogar verkettete Fettsäuren begünstigen?

Wenn wir uns Lehrbücher für den menschlichen Fettsäurestoffwechsel (FS-Synthese oder β-Oxidation) ansehen, zeigen sie typischerweise Fettsäuren gleicher Länge (C8, C10 usw.). Nun, aus chemischer Sicht frage ich mich, wie die beteiligten Enzyme erkennen, dass die Fettsäure eine gerade Anzahl von Kohlenstoffen ist.

Kann mir jemand auf (historische) Experimente hinweisen, die durchgeführt wurden, die zeigen, dass diese menschlichen Wege tatsächlich nur für Fettsäuren mit gerader Kettenlänge gelten? Oder wirken sie auch auf Fettsäuren mit ungerader Länge?

Antworten (1)

Der erste Versuch, der zeigte, dass Fettsäuren in C2-Einheiten oxidiert werden, wurde von Georg Franz Knoop durchgeführt und 1904 als „Der Abbau aromatischer Fettsäuren im Tierkörper“ veröffentlicht. Das Papier in Referenz 1 besagt:

Georg Franz Knoop entdeckte die β-Oxidation von Fettsäuren. 1904 veröffentlichte er seine klassischen Experimente mit ungeradzahligen und geradkettigen ω-Phenylfettsäuren wie ω-Phenylvaleriansäure und ω-Phenylbuttersäure (Knoop 1904). Knoop fütterte diese Verbindungen an Hunde und analysierte ihren Urin. Bei Hunden, die mit ungeradkettigen Fettsäuren gefüttert worden waren, fand er Hippursäure (Konjugat aus Benzoesäure und Glycin), wohingegen Hunde, denen geradkettige Fettsäuren gefüttert worden waren, Phenacetursäure (Konjugat aus Phenylessigsäure und Glycin) ausschieden. Daraus schloss er, dass der Stoffwechsel von Fettsäuren durch die sukzessive Entfernung von zwei Kohlenstofffragmenten abläuft. Die verbleibende Fettkette musste eine Carbonsäure enthalten. Er postulierte, dass am β-Kohlenstoffatom eine Oxidation stattfindet, eine Oxidation, die der organischen Chemie unbekannt ist.

Wenn die Fettsäurekette eine ungerade Anzahl von Kohlenstoffatomen hat, wird das resultierende Propionyl-CoA zu Succinyl-CoA modifiziert, das dann von verschiedenen Verfahren verwendet wird.

Beim Abbau der Kette werden (am Ende jedes Schrittes) Acetyl-CoA -Gruppen freigesetzt, die dann vom Körper weiter verstoffwechselt werden können. Acetyl-CoA wird in den Krebszyklus eingespeist und dann oxidiert.

Verweise:

  1. Eine allgemeine Einführung in die Biochemie der mitochondrialen Fettsäure-β-Oxidation
  2. Fettsäureoxidation
Gute Antwort, die als "sie tun es nicht" zusammengefasst werden kann. Ich würde hinzufügen, dass es für die Synthese auch keine spezifische Ungerade/Gerade-Prüfung gibt, sie werden nur zwei Atome gleichzeitig synthetisiert. Obwohl es fettsäuremodifizierende Enzyme gibt, die eine bestimmte Längenpräferenz haben (deshalb neigen wir dazu, bestimmte Kettenlängen zu sehen)
Victor, in der Tat, es zeigt, dass sie es nicht tun. OK, das ist die halbe Antwort. Was ist mit dem FA-Syntheseweg? Hat das auch keine Präferenz?
Die grundlegende Antwort ist, dass die Syntheseenzyme mit einem 2-Kohlenstoff-Molekül beginnen und dann die Kette mit 2 Kohlenstoffen gleichzeitig aufbauen. Wenn Sie ungewöhnliche Enzyme einführen, die mit einem 3-Kohlenstoff-Molekül beginnen können, können Sie ungeradkettige Fettsäuren erhalten. Die terminierenden Enzyme haben jedoch eine gewisse Spezifität in Bezug auf die bevorzugte Kettenlänge. en.wikipedia.org/wiki/Fatty_acid_synthesis
Wie kann ein Enzym sogar verkettete Fettsäuren begünstigen?
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