什么是脂肪酸合酶?

脂肪酸的每一端都有一个酸基,连接一个排斥水的烃链。它们是非常重要的细胞成分,扮演膜成分,激素信号,以及新陈代谢能量源等结构性角色。人类从饮食获得多种类型的脂肪酸,但有些类型必须在体内合成。哺乳动物的脂肪酸代谢是由大对包含不同酶的蛋白质共同合作完成的,这些酶也叫做脂肪酸合酶(Fatty Acid Synthase)。

这种酶系统非常复杂,并且涉及许多生化反应,都会导致脂肪酸合成。脂肪酸合酶的基本反应是把两个碳单元组成的分子混合长链形成脂肪酸。这种哺乳动物形成的脂肪酸是16-碳复合长棕榈酸(C16)。棕榈酸是一种饱和脂肪酸,意味着不含任何双键。这种化合物的生物合成发生在细胞质,因此与膜没有关系。

棕榈酸的合成不仅仅需要两个碳的脂肪酸前体和脂肪酸合酶。它还需要一个余因子,这是与一种酶有随意关系的非蛋白质成分。余因子CoA是一种含硫化合物。这种被添加进生长脂肪酸链的两个碳单元来源是三碳辅因子丙二酰辅酶A,是从两个碳原子化合物乙酰-CoA产生的。

脂肪酸合酶必须首先与乙酰-CoA接触并激活。在这一反应后,FAS继续用源自丙二酰-CoA的碳基延长新生的脂肪酸链。这一过程需要一系列不同的化学反应。在链成长时,它从一个酶传到另一个酶,直到它到达最终的16碳长度。然后从蛋白质中释放。

脂肪酸合酶有两种类型。I类FAS是只通过大对蛋白质(每个包含不同的酶)产生棕榈酸的哺乳动物类。另一方面,II类脂肪酸合酶被细菌和植物使用。这种多酶复合体有单独的酶作为聚合在一起的单个蛋白质。II类复合物能产生额外的脂肪酸类型,但不如哺乳I类FAS有效。