Синтез жирных кислот

Синтез жирных кислот в плодах и семенах масличных растений при созревании происходит путем конденсации двух- и трех-углеродных фрагментов. Жирные кислоты синтезируются цито-плазматическим ферментным комплексом, использующим в качестве переносчика ацильных групп специфической белок - содержащий SH-группу ацилпереносящий белок (АПБ). Исходными продуктами для синтеза жирных кислот служит малонил-КоА, возникающий в результате карбоксилирования ацетил-КоА:

Затем к одной молекуле ацетил-КоА постепенно (ступенчато) присоединяются 14 молекул малонил-КоА; а молекулы СОг, связанные при реакции карбоксилирования, отщепляются:

Эти реакции происходят путем связывания ацильных групп с ацилпереносящим белком (АПБ). АПБ - термостабильный белок, содержащий сульфгидрильную группу SH. Он служит своего рода якорем, к которому в ходе синтеза алифатической цепи жирной кислоты присоединяются ацильные промежуточные продукты. В ходе синтеза жирных кислот ацильные группы ацетил-КоА и малонил-КоА переносятся на тиоловые группы АПБ:

В ходе дальнейших реакций происходит синтез жирной кислоты, содержащей 16 атомов углерода:

Ацетил-Б-АПБ+малонил-З-АПБ^Ацетоацил-З-АПБ+АПБ-SH+C0₂.

Эта реакция протекает с высвобождением энергии, равновесие реакции сдвинуто в сторону синтеза. В дальнейшем происходит восстановление ацетоацил-Б-АПБ, затем дегидратирование и еще раз восстановление. Образование бутирил-АПБ завершает один из семи циклов, в каждом из которых молекула малонил-S-AnB присоединяется к карбоксильному концу растущей цепи жирной кислоты, а карбоксильная группа малонил-S-АПБ теряется ввиде С0₂. Конечным продуктом является паль-митил-Б-АПБ:

Все ферменты системы синтеза пальмитиновой кислоты из Малонил-КоА объединены в мультиферментный комплекс - синтетазу жирных кислот с расположенным в центре АПБ 4рис. 24).

Яворский, Голдшмидт и Штумпф (1974) в созревающих семенах сафлора обнаружили ферментную систему, удлиняющую пальмитил-S-AnB, которую они назвали элонгационной. Элон-

Рис. 24. Синтетазный комплекс, катализирующий образование жирных

кислот.

гационная система действовала независимо от синтетазы жирных кислот, осуществлявшей синтез жирных кислот до С₎₆.

Эплби, Гур и Николе (1974) на созревающих семенах крам-бе и Накамура и Ямада (1974) на созревающих семенах клещевины обнаружили, что ацетат-1-С¹⁴, малонат-2-С¹⁴ и их КоА-эфиры активно включаются в жирные кислоты в присутствии ферментного комплекса, локализованного в пластидах и про-пластидах. В указанных органоидах происходит карбоксилиро-вание ацетил-КоА и связывание малонильного остатка с АПБ.

В исследованиях Уэйра и Кеквика (1973, 1975) было показано, что биосинтез жирных кислот до С\_е в растениях идет в мембранах пластид при участии двух различных синтетаз жирных кислот. Более длинные цепи жирных кислот возникают путем удлинения цепи С_]6 до Cig и далее с помощью системы ферментов, переходящих в надосадочную жидкость при выделении фракции пластид.