Biosintesis Asam lemak

Transkripsi

1 Biosintesis Asam lemak

2 Input untuk biosintesis asam lemak : acetyl-oa, yg dikarboksilasi menjadi malonyl-oa. H 3 oa acetyl-oa oa malonyl-oa Input energi: ATP. 2 dilepaskan selama pertumbuhan asam lemak.

3 Acetyl-oA arboxylase mengkatalsis reaksi 2-langkah dimana acetyl- oa dikarboksilasi membentuk malonyl-oa. ll H 3 --oa acetyl-oa Enzyme-biotin H ATP 1 ADP + P i Enzyme-biotin oa malonyl-oa ll Enzyme-biotin Gugus prostetik enzim: biotin. Reaksi keseluruhan: spontan,: H 3 + ATP + acetyl-oa ADP + P i + malonyl-oa

4 N NH H H 2 H H ( ) 4 NH ( ) 4 H arboxybiotin lysine residue NH Biotin diikat ke enzim dg ikatan amida antara ujung karboksil biotin dan gugus ε-amino residu lysine. Rantai samping gabungan biotin dan lysine bertindak sbg lengan panjang yg fleksibel

5 H oenzyme A NH β -mercaptoethylamine cysteine H NH H pantothenate ADP-3'- phosphate N NH 2 N H 3 H 3 N N H 2 P P H H phosphopantetheine H P H H

6 Phosphopantetheine (Pant) terikat kovalen via ester fosfat ke H serin dalam acyl carrier protein domain sintase asam lemak. Lengan fleksible yg panjang dari phosphopantetheine membantu thiol nya untuk bergerak dari sisi aktif satu ke yg lain dalam kompleks enzim. H H 3 H NH NH H 2 β-mercaptoethylamine H H 3 pantothenate P phosphate phosphopantetheine of acyl carrier protein NH H serine residue

7 acetyl--oa H-oA malonyl--oa H-oA 2 Pant H ys H Pant H ys Pant ys Pant ys H H 3 1 Malonyl/acetyl-oA-AP Transacylase 2 Malonyl/acetyl-oA-AP Transacylase 3 ondensing Enzyme (β-ketoacyl ynthase) H 3 H 3 Reaksi kondensasi (langkah ke 3) menyangkut dekarboksilasi malonyl, diikuti dg serangan yg dihasilkan carbanion pada karbon karbonil acetyl (atau acyl).

8 NADPH NADP + H 2 NADPH NADP + Pant ys Pant ys Pant ys Pant ys H H H H H H H H H 3 H 3 H 3 H 3 4 β-ketoacyl-ap Reductase 5 β-hydroxyacyl-ap Dehydratase 6 Enoyl-AP Reductase 4. β-keton direduksi mjd alkohol dg transfer e transfer dari NADPH. 5. Dehidrasi menghasilkan ikatan rangkap trans 6. Reduksi dg NADPH menghasilkan rantai jenuh.

9 Malonyl--oA H-oA Pant ys H Pant ys 7 2 H Pant ys H 3 H 3 7 ondensing Enzyme 2 Malonyl/acetyl-oA-AP Transacylase (repeat). H 3 transfer asam lemak yg sdg tumbuh dari phosphopantetheine ke sulfhidril sistein ondensing enzyme, siklus mulai lagi dg malonyl-oa yg lain.

10 Product release: Jika asam lemak telah mencapai 16 atom karbon, Thioesterase mengkatalisis hidrolisis ikatan tioester asam lemak - phosphopantetheine. Asam lemak jenuh 16- ( palmitate) adalah produk akhir kompleks sintase asam lemak.

11 verall Reactions Acetyl-oA + 7 malonyl-oa + 14NADPH 7H H + Palmitate NADP HoA + 6H 2 7 Acetyl-oA ATP 7 malonyl-oa +7ADP + 7P i + 7H + 8 Acetyl-oA + 14NADPH + 7H + + 7ATP Palmitate + 14NADP HoA + 6H 2 + 7ADP + 7P i

12 Pemanjangan rantai R- ~oa Malonyl-oA* H-oA - ~oa H 3 ~oa 2 Acetyl-oA R- ~oa 1 NADPH istem pemanjangan NADH 2 - H 2 di dalam smooth ER 3 NADPH R- ~oa

13 Modifikasi: 1.Pemanjangan 2.Desaturasi menghasilkan ikatan rangkap

14 Rule: Desaturase ystem memerlukan 2 dan terkait dg sistem transport elektron NADH 2 NTE: yt b 5 reductase (FAD) 1. istem dalam membran ER yt b 5 2 aturated FA-oA 2. NADH dan asam lemak menyokong elektron 3. Fatty acyl desaturase memp fungsi oksidase campuran 1 3 2

15 istem Desaturasi Asam Lemak 18 -stearoly-oa oleyl-oa H + + 2H 2 Desaturase Desaturase 2 cyt b 5 Fe 2+ 2 cyt b 5 Fe 2+ 2H + + cyt b 5 reductase FAD cyt b 5 reductase FADH 2 NADH + H + NAD + yt b 5 yt b 5 reductase

16 Desaturase Palmitoleat 16:1( 9 ) Asam lemak esensial Desaturase α-linolenat 18:3( 9,12,15 ) Lipid lain Palmitat 16:0 tearat 18:0 leat 18:1( 9 ) Linoleat 18:2( 9,12 ) Elongase Desaturase Desaturase Desaturase Elongase Desaturase Batas diijinkan Dalam mamalia γ-linolenat 18:3( 6,9,12 ) Eicosatrienoat 20:3( 8,11,14 ) Arachidonat 20:4( 5,8,11,14 )

17 Biosintesis Asam Lemak ynthesis Kloroplas Memerlukan NADPH Acyl carrier protein D-isomer aktivasi dg 2 Keto jenuh peroksisom NADH, FADH 2 oa Beta xidation L-isomer 2 Jenuh keto

18 Pemanjangan palmitat dilakukan di endoplasmic reticulum (ER). ubstrat : Asam lemak terseterifikasi dg coenzyme A Malonyl-oA : donor 2.

19 10 9 oleate 18:1 cis 9 H Desaturasi menghasilkan ikatan rangkap pada posisi spesifik rantai asam lemak

20 Fatty Acid ynthase H NADP Enoyl-AP + reductase NADPH H + H 3 -H=H-- β-hydroxyacyl-ap β-hydroxyacyl-ap dehydrase dehydrase H β-ketoacyl -AP -AP synthase H 2 H 3 -H - -- β-ketoacyl -AP -AP reductase K K NADP + NADPH H H 3 H AP = = H 3 Acetyl-oA 2 oa-h K -H Malonyl-oA Malonyl-oA- Malonyl-oA- oa-h AP AP transacylase transacylase Acetyl-oA- Acetyl-oA- AP AP transacylase transacylase --H 3 K -H K --H 3 H Initiation or priming β-keto-ap β-keto-ap synthase synthase (condensing (condensing enzyme) enzyme) Elongation

21 truktur Membran Plasma