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脂肪酸合酶

四月 08, 2024

脂肪酸合酶（英語：Fatty acid synthase）是一个具有多种功能的酶系统，在哺乳动物中，其分子量高达272kDa。在脂肪酸合酶中，底物和中间产物分子在各个功能结构域（可以位于同一酶分子，也可以位于不同酶分子）中传递直到完成脂肪酸的整个合成过程。[1][2][3][4][5]

Fatty acid synthase
脂肪酸合酶
识别码
EC編號 2.3.1.85
CAS号 9045-77-6
数据库
IntEnz IntEnz浏览
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MetaCyc（英语：MetaCyc） 代谢路径
PRIAM（英语：PRIAM_enzyme-specific_profiles） 概述
PDB RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum
基因本体 AmiGO / EGO
Fatty acid synthase
脂肪酸合酶
PDB rendering based on 1xkt.
有效结构
PDB 直系同源检索：PDBe, RCSB
标识
代号 FASN; FAS; OA-519; SDR27X1
扩展标识 遗传学：600212 鼠基因：95485 同源基因：55800 ChEMBL: 4158 GeneCards: FASN Gene
EC編號 1.1.1.100
RNA表达模式
更多表达数据
直系同源体
物种 人类 小鼠
Entrez 2194 14104
Ensembl ENSG00000169710 ENSMUSG00000025153
UniProt P49327 P19096
mRNA序列 NM_004104.4 NM_007988.3
蛋白序列 NP_004095.4 NP_032014.3
基因位置 Chr 17:
80.04 – 80.06 Mb		 Chr 11:
120.81 – 120.82 Mb
PubMed查询 [1] [2]

代谢功能 编辑

脂肪酸是脂肪族类酸，在能量运输和储存、细胞结构、提供激素合成的中间物等多个方面发挥着关键作用。脂肪酸的合成需要将乙酰辅酶A和丙二酸单酰辅酶A通过一系列的克莱森缩合反应然后脱羧（生物素作辅酶）来完成。在脂肪链的延伸过程中，通过连续的酮还原酶、脱水酶以及烯脂酰ACP还原酶的作用，加入的酮基（酰基）被还原为完全饱和的脂肪链。延伸中的脂肪链在这些酶活性位点之间循环传递时，共价连接在酰基载体蛋白的磷酸泛酰巯基乙胺（phophopantetheine）辅基上，并通过硫酯酶的作用而被释放。

分类 编辑

脂肪酸合酶被分为两大类：

  • 类型I，是一个多功能单链蛋白质，普遍存在于哺乳动物和真菌中（虽然哺乳动物和真菌中的脂肪酸合酶在结构上有所区别）。
  • 类型II，整个酶系统由多个单功能酶组成，存在于细菌中。

结构 编辑

哺乳动物中的脂肪酸合酶含有两个等同的多功能单链（形成同源二聚体），每一条氨基酸链的N端区域含有三个催化结构域（酮脂酰合成酶、脱水酶和单酰/乙酰转移酶]]），而C端区域则含有四个结构域（醇还原酶、酮脂酰还原酶、酰基载体蛋白和硫酯酶），这两个区域被中间600个氨基酸残基组成的核心区域所分隔。[6][7]

脂肪酸合酶组构的传统模型（“头对尾”模型）大部分是基于双功能试剂1,3-dibromopropanone（DBP）能够将一个脂肪酸合酶单体上的酮脂酰合成酶结构域活性位点上的半胱氨酸（Cys161）的巯基和另一个单体上的载体蛋白结构域中的磷酸泛酰巯基乙胺辅基联接在一起的现象。[8][9]

但对脂肪酸合酶二聚体所进行的突变研究发现酮脂酰合成酶和单酰/乙酰转移酶结构域可以与二聚体中任何一个单体上的载体蛋白共同作用；[10][11] 而对于DBP联接实验结果的再分析显示酮脂酰合成酶的活性位点Cys161的巯基可以被联接到任一单体中载体蛋白4'-磷酸泛酰巯基乙胺的巯基上。[12]。而且，近来发现只含有一个完整单体的异源二聚化的脂肪酸合酶能够进行棕榈酸酯的合成。[13] 以上的这些实验结果与之前的“头对尾”模型并不相符，于是另一个模型被提出：两个单体上的酮脂酰合成酶和单酰/乙酰转移酶结构域位于接近脂肪酸合酶二聚体中心的位置，在这一位置上，它们能够与任一单体中的载体蛋白接触。[14]

调控 编辑

脂肪酸合酶的代谢与体内平衡是由上游刺激因子（Upstream Stimulatory Factor）和固醇调节元件结合蛋白（sterol regulatory element binding protein-1c，SREBP-1c）进行转录调控，以对进食行为和胰岛素做出反应。[15][16]

疾病相关 编辑

脂肪酸合酶的基因可能是一个癌基因。[17] 在癌症研究中发现，脂肪酸合酶的水平在乳腺癌中发生上调，它可以作为不准确癌症诊断的指标，也是化疗中的潜在靶标。[18][19]

参见 编辑

参考文献 编辑

  1. ^ Alberts, A.W., Strauss, A.W., Hennessy, S. & Vagelos, P.R. Regulation of synthesis of hepatic fatty acid synthetase: binding of fatty acid synthetase antibodies to polysomes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 72, 3956−3960
  2. ^ Stoops, J.K. et al. Presence of two polypeptide chains comprising fatty acid synthetase. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 72, 1940−1944 (1975)
  3. ^ Smith, S., Agradi, E., Libertini, L. & Dileepan, K.N. Specific release of the thioesterase component of the fatty acid synthetase multienzyme complex by limited trypsinization. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 73, 1184−1188 (1976)
  4. ^ Wakil, S.J. Fatty acid synthase, a proficient multifunctional enzyme. Biochemistry 28, 4523−4530 (1989)
  5. ^ Smith, S., Witkowski, A. & Joshi, A.K. Structural and functional organization of the animal fatty acid synthase. Prog. Lipid Res. 42, 289−317
  6. ^ Chirala, S.S., Jayakumar, A., Gu, Z.W. & Wakil, S.J. Human fatty acid synthase: role of interdomain in the formation of catalytically active synthase dimer. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98, 3104−3108 (2001)
  7. ^ Smith, S. The animal fatty acid synthase: one gene, one polypeptide, seven enzymes. FASEB J. 8, 1248−1259 (1994)
  8. ^ Stoops, J.K. & Wakil, S.J. Animal fatty acid synthetase. A novel arrangement of the -ketoacyl synthetase sites comprising domains of the two subunits. J. Biol. Chem. 256, 5128−5133 (1981)
  9. ^ Stoops, J.K. & Wakil, S.J. Animal fatty acid synthetase. Identification of the residues comprising the novel arrangement of the -ketoacyl synthetase site and their role in its cold inactivation. J. Biol. Chem. 257, 3230−3235
  10. ^ Joshi, A.K., Rangan, V.S. & Smith, S. Differential affinity labeling of the two subunits of the homodimeric animal fatty acid synthase allows isolation of heterodimers consisting of subunits that have been independently modified. J. Biol. Chem. 273, 4937−4943 (1998)
  11. ^ Rangan, V.S., Joshi, A.K. & Smith, S. Mapping the functional topology of the animal fatty acid synthase by mutant complementation in vitro. Biochemistry 40, 10792−10799 (2001)
  12. ^ Witkowski, A. et al. Dibromopropanone cross-linking of the phosphopantetheine and active-site cysteine thiols of the animal fatty acid synthase can occur both inter- and intrasubunit. Reevaluation of the side-by-side, antiparallel subunit model. J. Biol. Chem. 274, 11557−11563 (1999)
  13. ^ Joshi, A.K., Rangan, V.S., Witkowski, A. & Smith, S. Engineering of an active animal fatty acid synthase dimer with only one competent subunit. Chem. Biol. 10, 169−173 (2003)
  14. ^ Asturias FJ et al., Structure and molecular organization of mammalian fatty acid synthase. Nature Structural & Molecular Biology 12, 225 - 232 (2005) PMID 15711565
  15. ^ Paulauskis JD, Sul HS.Hormonal regulation of mouse fatty acid synthase gene transcription in liver.J Biol Chem. 1989 Jan 5;264(1):574-7.
  16. ^ Latasa MJ, Griffin MJ, Moon YS, Kang C, Sul HS. Occupancy and function of the -150 sterol regulatory element and -65 E-box in nutritional regulation of the fatty acid synthase gene in living animals.Mol Cell Biol. 2003 Aug;23(16):5896-907.
  17. ^ Baron A, Migita T, Tang D, Loda M. Fatty acid synthase: a metabolic oncogene in prostate cancer?. J Cell Biochem. 2004, 91 (1): 47–53. PMID 14689581. doi:10.1002/jcb.10708. 
  18. ^ Hunt DA. Lane HM. Zygmont ME. Dervan PA. Hennigar RA. MRNA stability and overexpression of fatty acid synthase in human breast cancer cell lines. [Journal Article] Anticancer Research. 27(1A):27-34, 2007 Jan-Feb. UI: 17352212
  19. ^ Gansler TS. Hardman W 3rd. Hunt DA. Schaffel S. Hennigar RA. Increased expression of fatty acid synthase (OA-519) in ovarian neoplasms predicts shorter survival. [Journal Article] Human Pathology. 28(6):686-92, 1997 Jun. UI: 9191002

外部链接 编辑

四月 08, 2024
脂肪酸合酶, 英語, fatty, acid, synthase, 是一个具有多种功能的酶系统, 在哺乳动物中, 其分子量高达272kda, 在中, 底物和中间产物分子在各个功能结构域, 可以位于同一酶分子, 也可以位于不同酶分子, 中传递直到完成脂肪酸的整个合成过程, fatty, acid, synthase命名系统命名缩写识别码ec編號, 85cas号, 9045, 6数据库intenz, intenz浏览brenda, 英语, brenda, brenda入口expasy, 英语, expasy, nice. 脂肪酸合酶 英語 Fatty acid synthase 是一个具有多种功能的酶系统 在哺乳动物中 其分子量高达272kDa 在脂肪酸合酶中 底物和中间产物分子在各个功能结构域 可以位于同一酶分子 也可以位于不同酶分子 中传递直到完成脂肪酸的整个合成过程 1 2 3 4 5 Fatty acid synthase脂肪酸合酶命名系统命名缩写识别码EC編號 2 3 1 85CAS号 9045 77 6数据库IntEnz IntEnz浏览BRENDA 英语 BRENDA BRENDA入口ExPASy 英语 ExPASy NiceZyme浏览KEGG KEGG入口MetaCyc 英语 MetaCyc 代谢路径PRIAM 英语 PRIAM enzyme specific profiles 概述PDB RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum基因本体 AmiGO EGO搜索PMC 相关文献PubMed 相关文献Fatty acid synthase脂肪酸合酶PDB rendering based on 1xkt 有效结构PDB 直系同源检索 PDBe RCSBPDB查询代码列表1XKT 2CG5 2JFD 2JFK 2PX6 3HHD 3TJM标识代号FASN FAS OA 519 SDR27X1扩展标识遗传学 600212 鼠基因 95485 同源基因 55800 ChEMBL 4158 GeneCards FASN GeneEC編號1 1 1 100基因本体论描述分子功能 nucleotide binding fatty acid synthase activity acyl carrier protein S acetyltransferase 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10 11 而对于DBP联接实验结果的再分析显示酮脂酰合成酶的活性位点Cys161的巯基可以被联接到任一单体中载体蛋白4 磷酸泛酰巯基乙胺的巯基上 12 而且 近来发现只含有一个完整单体的异源二聚化的脂肪酸合酶能够进行棕榈酸酯的合成 13 以上的这些实验结果与之前的 头对尾 模型并不相符 于是另一个模型被提出 两个单体上的酮脂酰合成酶和单酰 乙酰转移酶结构域位于接近脂肪酸合酶二聚体中心的位置 在这一位置上 它们能够与任一单体中的载体蛋白接触 14 调控 编辑脂肪酸合酶的代谢与体内平衡是由上游刺激因子 Upstream Stimulatory Factor 和固醇调节元件结合蛋白 sterol regulatory element binding protein 1c SREBP 1c 进行转录调控 以对进食行为和胰岛素做出反应 15 16 疾病相关 编辑脂肪酸合酶的基因可能是一个癌基因 17 在癌症研究中发现 脂肪酸合酶的水平在乳腺癌中发生上调 它可以作为不准确癌症诊断的指标 也是化疗中的潜在靶标 18 19 参见 编辑脂肪酸合成 脂肪酸代谢 脂肪酸降解 必需脂肪酸参考文献 编辑 Alberts A W Strauss A W Hennessy S amp Vagelos P R Regulation of synthesis of hepatic fatty acid synthetase binding of fatty acid synthetase antibodies to polysomes Proc Natl Acad Sci USA 72 3956 3960 Stoops J K et al Presence of two polypeptide chains comprising fatty acid synthetase Proc Natl Acad Sci USA 72 1940 1944 1975 Smith S Agradi E Libertini L amp Dileepan K N Specific release of the thioesterase component of the fatty acid synthetase multienzyme complex by limited trypsinization Proc Natl Acad Sci USA 73 1184 1188 1976 Wakil S J Fatty acid synthase a proficient multifunctional enzyme Biochemistry 28 4523 4530 1989 Smith S Witkowski A amp Joshi A K Structural and functional organization of the animal fatty acid synthase Prog Lipid Res 42 289 317 Chirala S S Jayakumar A Gu Z W amp Wakil S J Human fatty acid synthase role of interdomain in the formation of catalytically active synthase dimer Proc Natl Acad Sci USA 98 3104 3108 2001 Smith S The animal fatty acid synthase one gene one polypeptide seven enzymes FASEB J 8 1248 1259 1994 Stoops J K amp Wakil S J Animal fatty acid synthetase A novel arrangement of the ketoacyl synthetase sites comprising domains of the two subunits J Biol Chem 256 5128 5133 1981 Stoops J K amp Wakil S J Animal fatty acid synthetase Identification of the residues comprising the novel arrangement of the ketoacyl synthetase site and their role in its cold inactivation J Biol Chem 257 3230 3235 Joshi A K Rangan V S amp Smith S Differential affinity labeling of the two subunits of the homodimeric animal fatty acid synthase allows isolation of heterodimers consisting of subunits that have been independently modified J Biol Chem 273 4937 4943 1998 Rangan V S Joshi A K amp Smith S Mapping the functional topology of the animal fatty acid synthase by mutant complementation in vitro Biochemistry 40 10792 10799 2001 Witkowski A et al Dibromopropanone cross linking of the phosphopantetheine and active site cysteine thiols of the animal fatty acid synthase can occur both inter and intrasubunit Reevaluation of the side by side antiparallel subunit model J Biol Chem 274 11557 11563 1999 Joshi A K Rangan V S Witkowski A amp Smith S Engineering of an active animal fatty acid synthase dimer with only one competent subunit Chem Biol 10 169 173 2003 Asturias FJ et al Structure and molecular organization of mammalian fatty acid synthase Nature Structural amp Molecular Biology 12 225 232 2005 PMID 15711565 Paulauskis JD Sul HS Hormonal regulation of mouse fatty acid synthase gene transcription in liver J Biol Chem 1989 Jan 5 264 1 574 7 Latasa MJ Griffin MJ Moon YS Kang C Sul HS Occupancy and function of the 150 sterol regulatory element and 65 E box in nutritional regulation of the fatty acid synthase gene in living animals Mol Cell Biol 2003 Aug 23 16 5896 907 Baron A Migita T Tang D Loda M Fatty acid synthase a metabolic oncogene in prostate cancer J Cell Biochem 2004 91 1 47 53 PMID 14689581 doi 10 1002 jcb 10708 Hunt DA Lane HM Zygmont ME Dervan PA Hennigar RA MRNA stability and overexpression of fatty acid synthase in human breast cancer cell lines Journal Article Anticancer Research 27 1A 27 34 2007 Jan Feb UI 17352212 Gansler TS Hardman W 3rd Hunt DA Schaffel S Hennigar RA Increased expression of fatty acid synthase OA 519 in ovarian neoplasms predicts shorter survival Journal Article Human Pathology 28 6 686 92 1997 Jun UI 9191002外部链接 编辑醫學主題詞表 MeSH Fatty Acid Synthase 脂肪酸合成过程简介 取自 https zh wikipedia org w index php title 脂肪酸合酶 amp oldid 47924625, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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