Biosintesi degli acidi grassi Sintesi e catabolismo usano vie differenti la biosintesi avviene nel citosol Nella sintesi gli intermedi sono legati a -SH di una proteina trasportatrice di acili (ACP) invece che a CoA-SH Nella sintesi c’è un solo complesso enzimatico La biosintesi utilizza come coenzima NADPH Nel citosol il rapporto NADPH/NADP+ è elevato L’acetil-CoA è “esportato” dai mitocondri sotto forma di citrato (sistema citrato-malato-piruvato)

Biosintesi degli acidi grassi La sintesi impiega unità bicarboniose: acetil-CoA La condensazione di due acetil-CoA sarebbe endoergonica (la reazione catalizzata dalla tiolasi è esoergonica) Un acetil-CoA viene “allungato” a malonil-CoA per carbossilazione con “consumo” di ATP

Le fonti di Acetil-CoA In condizioni di ATP elevato, il citrato si accumula ed è trasportato fuori dal mitocondrio La reazione catalizzata da citrato liasi è formalmente l’inverso della sintesi: l’intermedio citril-CoA richiede energia: citrato + ATP + CoA-SH ossalacetato + acetil-CoA + ADP + Pi L’ossalacetato si trasforma in malato (MDH) Il malato può: rientrare nel mitocondrio formare piruvato e NADPH (enzima malico)

Le sorgenti di NADPH: l’enzima malico La via del pentosio-fosfato

L’acetil CoA carbossilasi (ACC) La carbossilazione dell’acetil-CoA per formare malonil-CoA è una tappa irreversibile e regolata ACC usa bicarbonato, ATP e biotina

L’acido grasso sintasi In E. Coli è un complesso multienzimatico costituito da ACP e sei enzimi Negli animali, è costituita da due subunità ciascuna multifunzione

La proteina trasportatrice di acili (ACP) serina gruppi malonile sono esterificati al -SH

1, 2 e 3. I gruppi acetile e malonile, trasferiti sul complesso, condensano ACP Acido grasso sintasi -chetoacil-ACP sintasi (KS)

4. Riduzione del -carbonile -chetoacil-ACP reduttasi (KR) si forma un D- -idrossiacil-ACP

5. Deidratazione -idrossiacil-ACP deidratasi (HD) si forma un trans-2-butenoil (enoil)-ACP

6. Riduzione del doppio legame enoil-ACP reduttasi (ER) si forma il butirril-ACP o un acido grasso saturo allungato di 2 carbonii

Sintesi degli acidi grassi: il seguito Il butirrile è trasferito sull’-SH del primo enzima L’ACP resta libero per “accogliere” un malonile Si ha una condensazione e le reazioni su ripetono allungando di due carbonii l’acido grasso Di solito, si arriva al massimo a palmitato C16 ; una attività idrolitica del complesso lo libera dall’ACP 7 acetil CoA + 7 CO2 + 7 ATP  7 malonil-CoA + 7 ADP + 7 Pi acetil CoA + 7 malonil CoA + 14 NADPH + 14 H+  palmitato + 14 NADP + + 8 CoA + 7 CO2 + 6 H2O 8 acetil CoA + 7 ATP + 14 NADPH + 14 H+  palmitato + 7 ADP + 7 Pi + 14 NADP +

Regolazione della biosintesi degli acidi grassi L’acetil-CoA carbossilasi è attivata allostericamente dal citrato inibita retroattivamente dal palmitato inibita per fosforilazione (glucagone/adrenalina) La citrato liasi è sotto il controllo dell’insulina

Modificazioni degli acidi grassi Allungamento (reazioni non catalizzate dall’acido grasso sintetasi) Introduzione di doppi legami (desaturazione) Nei mammiferi alcuni poli-insaturi devono essere assunti con la dieta (essenziali)

Destino degli acidi grassi In gran parte sono incorporati nei triacilgliceroli (di deposito) nei glicerofosfolipidi (delle membrane) Intermedio della sintesi è il glicerolo-3-fosfato

Il fosfatidato, un intermedio comune Al glicerolo-3-fosfato si esterificano due acili

TRIACIL-GLICEROLI FOSFOLIPIDI