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Biosintesi dei grassi

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Acido grasso sintasi<br />

(FAS)<br />

(FAS II)<br />

(FAS I)


Proteina trasportatrice di acili (ACP)


Proteina che trasporta gli acili (ACP)<br />

Acetil-CoA-ACP transacetilasi (AT)<br />

β-chetoacil-ACP sintasi (KS)<br />

Malonil/acetil-CoA-ACP transferasi (MT)<br />

β-chetoacil-ACP reduttasi(KR)<br />

β-chetoacil-ACP <strong>dei</strong>dratasi (HD)<br />

Enoil-ACP reduttasi (ER)<br />

Acetil-CoA<br />

1


Proteina che trasporta gli acili (ACP)<br />

Acetil-CoA-ACP transacetilasi (AT)<br />

β-chetoacil-ACP sintasi (KS)<br />

Malonil/acetil-CoA-ACP transferasi (MT)<br />

β-chetoacil-ACP reduttasi(KR)<br />

β-chetoacil-ACP <strong>dei</strong>dratasi (HD)<br />

Enoil-ACP reduttasi (ER)<br />

Malonil-CoA<br />

Complesso dell’acido<br />

grasso sintasi caricato<br />

con un gruppo acetilico e<br />

con un gruppo malonilico<br />

2


Proteina che trasporta gli acili (ACP)<br />

Acetil-CoA-ACP transacetilasi (AT)<br />

β-chetoacil-ACP sintasi (KS)<br />

Malonil/acetil-CoA-ACP transferasi (MT)<br />

β-chetoacil-ACP reduttasi(KR)<br />

β-chetoacil-ACP <strong>dei</strong>dratasi (HD)<br />

Enoil-ACP reduttasi (ER)<br />

Condensazione<br />

β-Chetobutirril-ACP<br />

3


β-Chetobutirril-ACP<br />

riduzione del gruppo<br />

β-chetoacilico<br />

Proteina che trasporta gli acili (ACP)<br />

Acetil-CoA-ACP transacetilasi (AT)<br />

β-chetoacil-ACP sintasi (KS)<br />

Malonil/acetil-CoA-ACP transferasi (MT)<br />

β-chetoacil-ACP reduttasi(KR)<br />

β-chetoacil-ACP <strong>dei</strong>dratasi (HD)<br />

Enoil-ACP reduttasi (ER)<br />

D-β-idrossibutirril-ACP<br />

4


Proteina che trasporta gli acili (ACP)<br />

Acetil-CoA-ACP transacetilasi (AT)<br />

β-chetoacil-ACP sintasi (KS)<br />

Malonil/acetil-CoA-ACP transferasi (MT)<br />

β-chetoacil-ACP reduttasi(KR)<br />

β-chetoacil-ACP <strong>dei</strong>dratasi (HD)<br />

Enoil-ACP reduttasi (ER)<br />

D-β-idrossibutirril-ACP<br />

trans-Δ 2 -Butenil-ACP<br />

<strong>dei</strong>dratazione<br />

5


Proteina che trasporta gli acili (ACP)<br />

Acetil-CoA-ACP transacetilasi (AT)<br />

β-chetoacil-ACP sintasi (KS)<br />

Malonil/acetil-CoA-ACP transferasi<br />

(MT)<br />

β-chetoacil-ACP reduttasi(KR)<br />

β-chetoacil-ACP <strong>dei</strong>dratasi (HD)<br />

Enoil-ACP reduttasi (ER)<br />

Butirril-ACP<br />

riduzione<br />

del doppio<br />

legame<br />

trans-Δ 2 -Butenil-ACP<br />

6


Proteina che trasporta gli acili (ACP)<br />

Acetil-CoA-ACP transacetilasi (AT)<br />

β-chetoacil-ACP sintasi (KS)<br />

Malonil/acetil-CoA-ACP transferasi (MT)<br />

β-chetoacil-ACP reduttasi(KR)<br />

β-chetoacil-ACP <strong>dei</strong>dratasi (HD)<br />

Enoil-ACP reduttasi (ER)<br />

Butirril-ACP<br />

7


Gruppo<br />

butirrilico<br />

Malonil-CoA


K<br />

S<br />

A<br />

C<br />

P<br />

K<br />

S<br />

A<br />

C<br />

P<br />

K<br />

S<br />

A<br />

C<br />

P<br />

K<br />

S<br />

K<br />

S<br />

A<br />

C<br />

P<br />

A<br />

C<br />

P


7 Acetil-CoA + 7 CO 2 + 7ATP 7 malonil-CoA + 7ADP + 7 Pi<br />

Acetil-CoA + 7 malonil-CoA + 14 NADPH + 14H + palmitato + 7CO 2 + 8HSCoA + 14NADP +<br />

8Acetil-CoA + 7ATP + 14 NADPH + 14H + palmitato + 8HSCoA + 14NADP + + 7ADP + 7Pi


Acidi <strong>grassi</strong>


Mitocondrio Gliossisoma/Perossisoma<br />

Catena<br />

respiratoria<br />

Catena<br />

respiratoria<br />

Ciclo<br />

dell’acido<br />

citrico<br />

ossidasi<br />

riossidazione<br />

dell’ NADH<br />

AcetilCoA


Acil-CoA desaturasi = Ossidasi a funzione mista<br />

rel<br />

FAD<br />

cit


Gli eicosanoidi trasferiscono messaggi a<br />

cellule vicine<br />

20:4 cisΔ 5,8,11,14 acido arachidonico<br />

Prostaglandine<br />

Trombossani<br />

Leucotrieni


Regolazione della<br />

biosintesi degli acidi<br />

<strong>grassi</strong><br />

Attivazione da AMP di una<br />

Proteina chinasi AMP dipendente<br />

(AMPK)


Regolazione della<br />

ossidazione degli<br />

acidi <strong>grassi</strong><br />

malonilCoA<br />

• Inibizione da NADH della β-OH acilCoA <strong>dei</strong>drogenasi<br />

• Inibizione della tiolasi da AcetilCoA


Regolazione coordinata della biosintesi e<br />

della degradazione degli acidi <strong>grassi</strong><br />

ACC = acetil-CoA carbossilasi<br />

1→2→3→4 5→6→7→8


Mobilizzazione <strong>dei</strong><br />

<strong>grassi</strong> del tessuto<br />

adiposo<br />

Adrenalina e glucagone


tessuto adiposo


glicolisi<br />

Glucosio<br />

Diidrossiacetone<br />

fosfato<br />

glicerolo 3-fosfato<br />

<strong>dei</strong>drogenasi<br />

L-Glicerolo 3-fosfato<br />

Glicerolo<br />

chinasi<br />

(epatociti)<br />

Glicerolo


L-Glicerolo 3-fosfato<br />

Acil<br />

transferasi<br />

Acil<br />

transferasi<br />

Acido fosfatidico<br />

Acil-CoA<br />

sintetasi<br />

Acil-CoA<br />

sintetasi


1,2-Diacilglicerolo<br />

Acil<br />

transferasi<br />

fosfatidato<br />

fosfatasi<br />

Triacilglicerolo<br />

Acido<br />

fosfatidico<br />

Attacco della<br />

testa polare<br />

(serina, colina,<br />

etanolammina ecc.)<br />

Testa<br />

polare<br />

Glicerofosfolipide


Strategia 1<br />

mio-inositolo<br />

sintasi<br />

sintasi<br />

fosfatasi<br />

sintasi


Strategia 2<br />

chinasi<br />

transferasi<br />

transferasi<br />

In tutti i tessuti


Serina<br />

transferasi<br />

Etanolammina<br />

Strategia 2


Etanolammina<br />

transferasi<br />

Serina<br />

metiltransferasi<br />

decarbossilasi<br />

CO 2<br />

Fegato


metionina<br />

adenosina<br />

S-Adenosilmetionina (adoMet)


Biotina<br />

Valerianato<br />

N che subisce la<br />

carbossilazione<br />

HN<br />

H 2C<br />

CH<br />

O<br />

C<br />

S<br />

CH<br />

NH<br />

CH<br />

O<br />

O<br />

Lisina<br />

C<br />

(CH 2) 4 C NH (CH 2) 4 CH<br />

Biotina Biotinil-enzima<br />

Enzima<br />

NH


pirimidina pirazina<br />

6-metilpterina<br />

p-amminobenzoato<br />

Tetraidrofolato (H 4 folato)<br />

Acido folico<br />

glutammato


(forma ridotta)


5’-deossiadenosilcobalammina (coenzima B 12 )<br />

5’-deossiadenosina<br />

Dimetilbenzimidazolo<br />

ribonucleotide<br />

Anello<br />

corrinico<br />

Amminoisopropanolo


Fosfolipidi<br />

Glicolipidi<br />

Sfingosina<br />

Acido grasso<br />

Sfingolipide (struttura generale)<br />

Sfingolipide Nome di X Struttura di X<br />

Ceramide<br />

Sfingomielina Fosfocolina o<br />

Fosfoetanolammina<br />

Cerebroside<br />

Glicosilcerebroside Glucosio o<br />

galattosio<br />

Globoside Di, tri o tetrasaccaride<br />

Lattosilceramide<br />

Ganglioside Oligosaccaride<br />

complesso<br />

Glicolipidi<br />

neutri


Acetato<br />

Colesterolo


eticolo<br />

endoplasmatico<br />

liscio


chinasi<br />

chinasi<br />

chinasi<br />

decarbossilasi<br />

Mevalonato<br />

5-Fosfomevalonato<br />

5-Pirofosfomevalonato<br />

3-Fosfo-5-Pirofosfomevalonato<br />

Δ 3 -Isopentenilpirofosfato<br />

Dimetilallil pirofosfato


Acetato<br />

Mevalonato<br />

Δ 3 -Isopentenilpirofosfato<br />

Dimetilallil pirofosfato


coda<br />

Dimetilallil pirofosfato<br />

Dimetilallil pirofosfato + Δ3 C5 C5 C10 -Isopentenilpirofosfato Geranilpirofosfato<br />

C 10<br />

C 5<br />

testa<br />

Δ 3 -Isopentenilpirofosfato<br />

Geranilpirofosfato + Δ 3 -Isopentenilpirofosfato Farnesilpirofosfato<br />

C 15 C 15 C 30<br />

Farnesilpirofosfato + Farnesilpirofosfato Squalene<br />

C 15


Colesterolo


Negli epatociti<br />

Membrane<br />

degli<br />

epatociti<br />

Colesterolo<br />

Acidi biliari<br />

Esteri del<br />

colesterolo


Struttura molecolare<br />

di una lipoproteina a<br />

bassa densità (LDL)


Regolazione della sintesi del colesterolo<br />

• controllo della trascrizione del gene che codifica la<br />

HMG-CoA reduttasi<br />

• modificazione covalente della HMG-CoA reduttasi


(metaboliti non identificati del colesterolo)


Isoprenoidi

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