Десатураза жирных кислот - это фермент, который удаляет два атома водорода из жирной кислоты , создавая двойную связь углерод / углерод . Эти десатуразы классифицируются как:
- Дельта - указывает на то, что двойная связь создается в фиксированном положении от карбоксильного конца цепи жирной кислоты . Например, Δ 9- десатураза создает двойную связь между девятым и десятым атомом углерода от карбоксильного конца.
- Омега - указывает на то, что двойная связь создается в фиксированном положении от метильного конца цепи жирной кислоты. Например, ω 3 десатураза создает двойную связь между третьим и четвертым атомами углерода от метильного конца. Другими словами, он создает жирную кислоту омега-3 .
Десатураза жирных кислот, тип 1 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | ||||||||
Символ | Fatty_acid_desaturase-1 | |||||||
Pfam | PF00487 | |||||||
ИнтерПро | IPR005804 | |||||||
OPM суперсемейство | 431 | |||||||
Белок OPM | 4zyo | |||||||
|
Десатураза жирных кислот, тип 2 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | ||||||||
Символ | Fatty_acid_desaturase-2 | |||||||
Pfam | PF03405 | |||||||
ИнтерПро | IPR005067 | |||||||
|
В биосинтезе из незаменимых жирных кислот , А.Н. ELONGASE чередуется с различным десатуразом (например, Δ 6 - десатуразы) повторно вставив этильную группу , а затем образуя двойную связь.
Функция
Поддерживать структуру и функцию мембран в клетках вышеупомянутых организмов. Это важно при изменении температуры и повреждении мембраны. Фермент создает двойные связи C-C, которые позволяют мембране становиться более жидкой, а температура снижается. [1] При изменении температуры происходит фазовый переход. В случае снижения температуры мембрана загустевает и становится твердой, что может привести к трещинам, а встроенные белки не могут участвовать в конформационных изменениях, поэтому важно поддерживать текучесть мембраны. [2]
Роль в метаболизме человека
Десатураза жирных кислот присутствует во всех организмах: например, в бактериях, грибах, растениях, животных и людях. [1] У человека встречаются четыре десатуразы: Δ 9 десатураза , Δ 6 десатураза , Δ 5 десатураза и Δ 4 десатураза . [3]
Δ 9- десатураза, также известная как стеароил-КоА-десатураза-1 , используется для синтеза олеиновой кислоты , мононенасыщенного, повсеместного компонента всех клеток человеческого тела. Δ 9- десатураза производит олеиновую кислоту путем десатурации стеариновой кислоты , насыщенной жирной кислоты, синтезируемой в организме из пальмитиновой кислоты или принимаемой непосредственно внутрь.
Δ 6 и Δ 5 десатуразы необходимы для синтеза высоконенасыщенных жирных кислот, таких как эйкозопентаеновая и докозагексаеновая кислоты (синтезированные из α-линоленовой кислоты ); арахидоновая кислота и адреновая кислота (синтезируются из линолевой кислоты ). Это многоступенчатый процесс, требующий последовательных действий ферментов элонгазы и десатуразы. Гены, кодирующие продукцию Δ 6 и Δ 5 десатуразы, локализованы на хромосоме 11 человека . [4]
Позвоночные животные не могут синтезировать полиненасыщенные жирные кислоты, потому что у них нет десатуразы жирных кислот, необходимых для «преобразования олеиновой кислоты (18: 1 n -9) в линолевую кислоту (18: 2 n -6) и α-линоленовую кислоту (18: 3 п -3) ". [4] Линолевая кислота и α-линоленовая кислота необходимы для здоровья и развития человека.
Десатуразы жирных кислот человека включают: DEGS1 ; DEGS2 ; FADS1 ; FADS2 ; FADS3 ; FADS6 ; SCD4 ; SCD5
Классификация
Δ-десатуразы представлены двумя отдельными семействами, которые не кажутся эволюционно связанными.
Семейство 1 включает стеароил-КоА-десатуразу-1 (SCD) ( EC 1.14.19.1 ). [5]
Семья 2 состоит из:
- Бактериальные десатуразы жирных кислот.
- Растительная десатураза стеароилацил -носитель-белок ( EC 1.14.19.1 ) [6] , фермент, который катализирует введение двойной связи в положение дельта-9 стераоил-АСР с образованием олеоил-АСР. Этот фермент отвечает за преобразование насыщенных жирных кислот в ненасыщенные жирные кислоты при синтезе растительных масел.
- Цианобактериальный DesA [7] фермент, который может вводить вторую цис-двойную связь в положении дельта-12 жирной кислоты, связанной с мембранными глицеролипидами. Этот фермент участвует в толерантности к холоду; температура фазового перехода липидов клеточных мембран зависит от степени ненасыщенности жирных кислот липидов мембран.
Ацил-КоА дегидрогеназы
Ацил-КоА дегидрогеназы представляют собой ферменты, которые катализируют образование двойной связи между С2 (α) и С3 (β) субстратов тиоэфира ацил-КоА . [8] Необходимым кофактором является флавинадениндинуклеотид (FAD).
Рекомендации
- ↑ a b Los DA, Murata N (октябрь 1998 г.). «Структура и выражение десатураз жирных кислот». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Липиды и липидный метаболизм . 1394 (1): 3–15. DOI : 10.1016 / S0005-2760 (98) 00091-5 . PMID 9767077 .
- ^ Альбертс Б., Джонсон А., Льюис Дж, Рафф М., Робертс К., Уолтер П. (2002). «Текучесть липидного бислоя зависит от его состава» . Молекулярная биология клетки (4-е изд.). Нью-Йорк: Наука о гирляндах. п. 588. ISBN 978-0-8153-3218-3.
- ^ Накамура М.Т., Нара Т.Ю. (2004). «Структура, функция и диетическое регулирование Δ 6 , Δ 5 и Δ 9 десатуразы». Ежегодный обзор питания . 24 (1): 345–76. DOI : 10.1146 / annurev.nutr.24.121803.063211 . PMID 15189125 .
- ^ а б Гастингс Н., Агаба М., Точер Д. Р., Ливер М. Дж., Дик Дж. Р., Сарджент Дж. Р., Тил А. Дж. (Декабрь 2001 г.). «Десатураза жирных кислот позвоночных с активностями Дельта 5 и Дельта 6» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (25): 14304–9. DOI : 10.1073 / pnas.251516598 . PMC 64677 . PMID 11724940 .
- ^ Kaestner KH, Ntambi JM, Kelly Jr TJ, Lane MD (сентябрь 1989 г.). «Вызванная дифференцировкой экспрессия гена в преадипоцитах 3T3-L1. Второй дифференциально экспрессируемый ген, кодирующий стеароил-КоА-десатуразу» (PDF) . Журнал биологической химии . 264 (25): 14755–61. PMID 2570068 .
- ^ Шанклин Дж., Сомервилл С. (март 1991 г.). «Стеароил-ацил-носитель-белковая десатураза из высших растений структурно не связана с гомологами животных и грибов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 88 (6): 2510–4. Bibcode : 1991PNAS ... 88.2510S . DOI : 10.1073 / pnas.88.6.2510 . PMC 51262 . PMID 2006 187 .
- ^ Вада Х, Гомбос З., Мурата Н. (сентябрь 1990 г.). «Повышение устойчивости цианобактерий к холоду путем генетической манипуляции десатурации жирных кислот». Природа . 347 (6289): 200–3. Bibcode : 1990Natur.347..200W . DOI : 10.1038 / 347200a0 . PMID 2118597 . S2CID 4326551 .
- ^ Торп С., Ким Дж. Дж. (Июнь 1995 г.). «Структура и механизм действия ацил-КоА дегидрогеназ». Журнал FASEB . 9 (9): 718–25. DOI : 10.1096 / fasebj.9.9.7601336 . PMID 7601336 . S2CID 42549744 .