फैटी एसिड और लिपिड संश्लेषण

फैटी एसिड संश्लेषण, या डी नोवो लिपोजेनेसिस, साइटोसोलिक एनाबॉलिक मार्ग है जो एसिटाइल-कोए से लंबी-श्रृंखला वाले फैटी एसिड का निर्माण करता है, जिसमें एनएडीपीएच को अपचायक शक्ति के रूप में उपयोग किया जाता है। फैटी एसिड को तब ट्राइग्लिसराइड्स और फॉस्फोलिपिड्स बनाने के लिए ग्लिसरॉल से एस्टरीकृत किया जाता है, जिसे शरीर ऊर्जा के लिए संग्रहीत करता है और झिल्ली बनाने के लिए उपयोग करता है; यह मार्ग यकृत और वसा ऊतक में, भोजन के बाद, इंसुलिन-समृद्ध अवस्था में सबसे अधिक सक्रिय होता है।

Definition

फैटी एसिड संश्लेषण अपचायक, साइटोसोलिक मार्ग है जिसमें एसिटाइल-कोए को पहले एसिटाइल-कोए कार्बोक्सिलेज़ द्वारा मैलोनिल-कोए में कार्बोक्सिलेट किया जाता है और फिर बहुक्रियाशील फैटी एसिड सिंथेज़ द्वारा एक लंबी-श्रृंखला संतृप्त फैटी एसिड (आमतौर पर पामिटेट) में इकट्ठा किया जाता है, जिसमें एनएडीपीएच की खपत होती है; उत्पादों को ट्राइग्लिसराइड्स और अन्य जटिल लिपिड बनाने के लिए ग्लिसरॉल-3-फॉस्फेट से एस्टरीकृत किया जाता है।

Scope

यह प्रविष्टि एसिटाइल-कोए के मैलोनिल-कोए में प्रतिबद्ध कार्बोक्सिलेशन, फैटी एसिड सिंथेज़ की पुनरावृत्त श्रृंखला-विस्तार रसायन विज्ञान, बिल्डिंग ब्लॉक्स और एनएडीपीएच की आपूर्ति, ट्राइग्लिसराइड्स के बाद के संयोजन, और मार्ग के प्रतिलेखन और एलोस्टेरिक नियंत्रण को शामिल करती है। यह एक जैव रासायनिक संदर्भ है और चयापचय रोग के प्रबंधन को संबोधित नहीं करता है।

Core questions

• कौन सी प्रतिक्रिया फैटी एसिड संश्लेषण के लिए कार्बन को प्रतिबद्ध करती है और इसे कैसे विनियमित किया जाता है?
• फैटी एसिड सिंथेज़ एक श्रृंखला को एक बार में दो कार्बन कैसे बढ़ाता है?
• संश्लेषण के लिए एसिटाइल-कोए और एनएडीपीएच कहाँ से आते हैं?
• भोजन के बाद की स्थिति में लिपोजेनेसिस को कैसे चालू किया जाता है और उपवास के दौरान कैसे बंद किया जाता है?

Key concepts

• एसिटाइल-कोए कार्बोक्सिलेज़ और मैलोनिल-कोए
• फैटी एसिड सिंथेज़ (एफएएस) और एसिल कैरियर प्रोटीन
• पेंटोस फॉस्फेट मार्ग और मैलिक एंजाइम से एनएडीपीएच की आपूर्ति
• साइटोसोलिक एसिटाइल-कोए के लिए साइट्रेट शटल
• ट्राइग्लिसराइड और फॉस्फोलिपिड संयोजन
• एसआरईबीपी-1सी और इंसुलिन सिग्नलिंग
• श्रृंखला विस्तार और असंतृप्ति

Key theories

प्रतिबद्ध, विनियमित चरण के रूप में एसिटाइल-कोए कार्बोक्सिलेज़

एसिटाइल-कोए कार्बोक्सिलेज़ मैलोनिल-कोए के अपरिवर्तनीय, दर-सीमित गठन को उत्प्रेरित करता है और साइट्रेट सक्रियण, लंबी-श्रृंखला एसिल-कोए निषेध, और एएमपी-सक्रिय प्रोटीन किनेज द्वारा निष्क्रिय फॉस्फोराइलेशन द्वारा नियंत्रित होता है, जिससे यह लिपोजेनेसिस के लिए मास्टर स्विच बन जाता है।

एसआरईबीपी-संचालित ट्रांसक्रिप्शनल प्रोग्राम

इंसुलिन और उच्च कार्बोहाइड्रेट उपलब्धता स्टेरोल नियामक तत्व-बाध्यकारी प्रोटीन-1सी को सक्रिय करते हैं, जो फैटी एसिड संश्लेषण के एंजाइमों को प्रतिलेखन के माध्यम से प्रेरित करता है, पोषण की स्थिति के साथ मार्ग का समन्वय करता है।

Mechanisms

साइटोसोलिक एसिटाइल-कोए, जो साइट्रेट शटल के माध्यम से माइटोकॉन्ड्रिया से निर्यात किया जाता है, को प्रतिबद्ध चरण में एसिटाइल-कोए कार्बोक्सिलेज़ द्वारा मैलोनिल-कोए में कार्बोक्सिलेट किया जाता है। फैटी एसिड सिंथेज़, एक बड़ा बहुक्रियाशील एंजाइम, फिर संघनन, कमी, निर्जलीकरण और दूसरी कमी के दोहराए गए दौरों को पूरा करता है, प्रत्येक में एक दो-कार्बन इकाई जोड़ता है और दो एनएडीपीएच की खपत करता है, जब तक कि पामिटेट (16 कार्बन) जारी नहीं हो जाता। एनएडीपीएच मुख्य रूप से पेंटोस फॉस्फेट मार्ग और मैलिक एंजाइम द्वारा आपूर्ति की जाती है। पामिटेट को आगे बढ़ाया और असंतृप्त किया जा सकता है, फिर भंडारण के लिए ट्राइग्लिसराइड्स या झिल्ली के लिए फॉस्फोलिपिड्स बनाने के लिए ग्लिसरॉल-3-फॉस्फेट से एस्टरीकृत किया जा सकता है। यह मार्ग ऑक्सीकरण से पारस्परिक रूप से जुड़ा हुआ है क्योंकि यह जो मैलोनिल-कोए उत्पन्न करता है वह सीपीटी1 को रोकता है, और इसे एएमपी-सक्रिय प्रोटीन किनेज द्वारा तीव्र रूप से और लंबी अवधि में इंसुलिन-संचालित एसआरईबीपी-1सी ट्रांसक्रिप्शनल प्रोग्राम द्वारा विनियमित किया जाता है।

Clinical relevance

डी नोवो लिपोजेनेसिस इस बात के लिए केंद्रीय है कि शरीर अतिरिक्त आहार कार्बोहाइड्रेट को संग्रहीत वसा में कैसे परिवर्तित करता है और इसका अध्ययन फैटी लीवर, मोटापा और इंसुलिन के चयापचय प्रभावों के संदर्भ में किया जाता है। यह प्रविष्टि संदर्भ और शिक्षा के लिए सामान्य जैवसंश्लेषक मार्ग और इसके विनियमन का वर्णन करती है और नैदानिक निर्णयों का आधार नहीं है।

History

1950 और 1960 के दशक में फैटी एसिड संश्लेषण का स्पष्टीकरण, जिसमें सालिह वकिल द्वारा एसिटाइल-कोए कार्बोक्सिलेज़ और मैलोनिल-कोए मार्ग की खोज और वैगेलोस द्वारा एसिल कैरियर प्रोटीन का लक्षण वर्णन शामिल है, ने स्थापित किया कि संश्लेषण बीटा-ऑक्सीकरण के विपरीत से रासायनिक रूप से भिन्न है। गोल्डस्टीन, ब्राउन और हॉर्टन द्वारा एसआरईबीपी-1सी की बाद की पहचान ने स्पष्ट किया कि इंसुलिन और पोषक तत्व की स्थिति लिपोजेनिक कार्यक्रम को प्रतिलेखन के माध्यम से कैसे संचालित करती है।

Key figures

• Salih Wakil
• Feodor Lynen
• P. Roy Vagelos
• Jay Horton

Seminal works

• wakil-2009
• horton-2002

Frequently asked questions

क्या फैटी एसिड संश्लेषण केवल बीटा-ऑक्सीकरण का उल्टा है?

नहीं। हालांकि दोनों दो-कार्बन इकाइयों को जोड़ते या हटाते हैं, संश्लेषण साइटोसोल में फैटी एसिड सिंथेज़ पर मैलोनिल-कोए और एनएडीपीएच का उपयोग करके होता है, जबकि ऑक्सीकरण माइटोकॉन्ड्रिया में अलग-अलग एंजाइमों के साथ एनएडी+ और एफएडी का उपयोग करके होता है; उन्हें अलग रखना स्वतंत्र विनियमन की अनुमति देता है।

नए फैटी एसिड के लिए कार्बन कहाँ से आता है?

ज्यादातर ग्लूकोज और अन्य ईंधनों से प्राप्त एसिटाइल-कोए से, जो साइट्रेट के रूप में साइटोसोल में निर्यात किया जाता है; यही कारण है कि अतिरिक्त आहार कार्बोहाइड्रेट को डी नोवो लिपोजेनेसिस के माध्यम से वसा में परिवर्तित किया जा सकता है।