1、乙酰CoA羧化酶乙酰-CoA羧化酶是含生物素的酶,大肠杆菌的乙酰-CoA羧化酶含有三种成分: 生物素羧化酶、生物素羧基载体蛋白(BCCP)、转羧基酶,它们共同作用,催化下列反应 ATP+ HCO3+ BCCP BCCP-CO2+ ADP+ Pi 生物素羧化酶 BCCP-CO+乙酰CoA BCCP+丙二酸单酰-CoA 上述反应中的乙酰-CoA是由糖酵解的产物丙酮酸生成的。丙酮酸在细胞质中形成后,扩散进入线粒 体内衬质中,在线粒体内,丙酮酸被氧化脱羧生成乙酰CoA。乙酰CoA在线粒体内可与草酰乙酸结合成 柠檬酸,柠檬酸可以透过线粒体膜进λ细胞质,然后在柠檬酸裂解酶催化下再生成乙酰-CoA,这个反应要 求ATP参与 柠檬酸+ATP+CoA酸裂解乙酰CoA+草酰乙酸+ADP+p 抗生物素蛋白对乙酰-CoA羧化酶有抑制作用。此酶亦可被棕榈酸抑制,这可对脂肪酸的合成起反馈 调节作用。 2、脂肪酸合成酶系统脂肪酸合成酶系统是一个多酶复合物。包括下列多种酶:乙酰转酰酶、丙ˉ 酸单酰转酰酶、缩合酶(β-酮脂酰ACP合成酶)、β-酮脂酰-ACP还原酶、β-羟脂酰-ACP脱水酶,烯脂酰 ACP还原酶;此外在复合物中还含有酰基载体蛋白(ACP)。ACP是一种对热稳定的蛋白质,在其丝氨酸 残基上结合一个4-磷酸泛酰巯基乙胺。ACP的-SH基与酰基结合,其作用和CoA相似, 由脂肪酸合成酶催化下列反应步骤 (1)乙酰COA与ACP作用,生成乙酰-ACP CH= CO-S--CoA+ ACPSH二酰转 CHCO~S-ACP+CoA一SH 乙酰-ACP 乙酰基随即转移至β酮脂酰-ACP合成酶分子的半胱氨酸残基上 CH2COS一AC+酶一CH2CO~S一酶+ACP-SH (2)丙二酸单酰CoA与ACP作用,生成丙二酸单酰-ACP HOO—CHCO~S—CoA+ACP-SH 丙二酸单酰转酰酶 CoA-SH +HOOC-CH-CO-S--ACP 丙二酸单酰COA 丙二酸单酰ACP (3)乙酰~S-酶与丙二酸单酰ACP起缩合反应,生成乙酰乙酰ACP,同时放出CO2。此反应由β-酮脂 酰ACP合成酶(缩合酶)催化 CH3一CO~S—酶 缩合酶 CH3-CO-CH2-CO~S-ACP+酶一SH+CO2 HOOC一CH2-CO~S一ACP 乙酰乙酸ACP (4)乙酰乙酰ACP被 NADPH还原: NadPH +h CH3-CO-CH2-CO-S-ACP β-酮脂酰-ACP还原酶 CH3-CHOH-CH2--CO-S-ACP (5)-羟乙酰-ACP发生脱水反应,生成相应的a1B不饱和脂酰~S一ACP(巴豆酰ACP) H-CHOH-CH-C0-S-ACP ACPHEK-CH-CH=CH-CO-S-ACP+H,O 巴豆酰ACP (6巴豆酰-ACP再由 NADPH还原为丁酰ACP。 烯脂酰-ACP还原酶 CH,CHECHCO-S-ACP CH3-CH2-CH2-CO-S-ACP NAdPh +H NADP 丁酰ACP 361、乙酰-CoA 羧化酶 乙酰-CoA 羧化酶是含生物素的酶，大肠杆菌的乙酰-CoA 羧化酶含有三种成分： 生物素羧化酶、生物素羧基载体蛋白(BCCP)、转羧基酶，它们共同作用，催化下列反应： ATP + HCO3+ BCCP Mg2+ BCCP-CO2+ ADP + Pi BCCP-CO2+ 乙酰-CoA BCCP + 丙二酸单酰-CoA 转羧基酶 生物素羧化酶 上述反应中的乙酰-CoA 是由糖酵解的产物丙酮酸生成的。丙酮酸在细胞质中形成后，扩散进入线粒 体内衬质中，在线粒体内，丙酮酸被氧化脱羧生成乙酰-CoA。乙酰-CoA 在线粒体内可与草酰乙酸结合成 柠檬酸，柠檬酸可以透过线粒体膜进入细胞质，然后在柠檬酸裂解酶催化下再生成乙酰-CoA，这个反应要 求 ATP 参与： 柠檬酸 + ATP + CoA 乙酰-CoA + 草酰乙酸 + ADP + Pi 柠檬酸裂解酶 抗生物素蛋白对乙酰-CoA 羧化酶有抑制作用。此酶亦可被棕榈酸抑制，这可对脂肪酸的合成起反馈 调节作用。 2、脂肪酸合成酶系统 脂肪酸合成酶系统是一个多酶复合物。包括下列多种酶：乙酰转酰酶、丙二 酸单酰转酰酶、缩合酶(β-酮脂酰 ACP 合成酶)、 β-酮脂酰-ACP 还原酶、β-羟脂酰-ACP 脱水酶，烯脂酰 -ACP 还原酶；此外在复合物中还含有酰基载体蛋白(ACP)。 ACP 是一种对热稳定的蛋白质，在其丝氨酸 残基上结合一个 4´-磷酸泛酰巯基乙胺。ACP 的-SH 基与酰基结合，其作用和 CoA 相似。 由脂肪酸合成酶催化下列反应步骤： (l)乙酰-CoA 与 ACP 作用，生成乙酰-ACP： CoA + ACPSH ACP + CoA 乙酰-CoA 乙酰-ACP CH3 CH3 CO～S CO～ S SH 乙酰转酰酶 乙酰基随即转移至β-酮脂酰-ACP 合成酶分子的半胱氨酸残基上： CH3 CO~S ACP+ C 酶 H3 CO~S 酶+ACP SH (2)丙二酸单酰-CoA 与 ACP 作用，生成丙二酸单酰-ACP 丙二酸单酰转酰酶 丙二酸单酰-CoA 丙二酸单酰-ACP HOOC CH2 CO~S CoA+ACP SH CoA SH +HOOC CH2 CO~S ACP (3)乙酰～S-酶与丙二酸单酰-ACP起缩合反应，生成乙酰乙酰-ACP，同时放出CO2。此反应由 β-酮脂 酰-ACP合成酶(缩合酶)催化： 乙酰乙酸-ACP CH3 CO S 缩合酶 + HOOC CH2 CO ACP CH3 CH2 SH CO2 酶 S CO CO S ACP +酶 + ~ ~ ~ (4)乙酰乙酰-ACP 被 NADPH 还原： NADPH + H+ NADP+ β-酮脂酰-ACP还原酶 CH3 CO CH2 CO~S A ACP CH3 CHOH CH2 CO~S CP (5)β-羟乙酰-ACP 发生脱水反应，生成相应的 α,β不饱和脂酰～S－ACP(巴豆酰-ACP)： CH3 CH CH + H2O 巴豆酰 -ACP CH3 CHOH CH2 CO S ACP β-羟脂酰- ACP脱水酶 ~ CO~S ACP (6)巴豆酰-ACP 再由 NADPH 还原为丁酰-ACP。 CH3 CH CH CO~S ACP 烯脂酰-ACP还原酶 NADPH + H+ NADP+ CH3 CH2 CH CO~S ACP 2 丁酰-ACP 236